MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cosne0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cosne0 25124
Description: The cosine function has no zeroes within the vertical strip of the complex plane between real part -π / 2 and π / 2. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
cosne0 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) ≠ 0)

Proof of Theorem cosne0
StepHypRef Expression
1 halfpire 25060 . . . . . 6 (π / 2) ∈ ℝ
21recni 10648 . . . . 5 (π / 2) ∈ ℂ
3 simpl 486 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → 𝐴 ∈ ℂ)
4 nncan 10908 . . . . 5 (((π / 2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
52, 3, 4sylancr 590 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
65fveq2d 6653 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (cos‘𝐴))
7 subcl 10878 . . . . 5 (((π / 2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ)
82, 3, 7sylancr 590 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ)
9 coshalfpim 25091 . . . 4 (((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
108, 9syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
116, 10eqtr3d 2838 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
125adantr 484 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
13 picn 25055 . . . . . . . . . . . . 13 π ∈ ℂ
1413a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → π ∈ ℂ)
15 pire 25054 . . . . . . . . . . . . . 14 π ∈ ℝ
16 pipos 25056 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < π
1715, 16gt0ne0ii 11169 . . . . . . . . . . . . 13 π ≠ 0
1817a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → π ≠ 0)
198, 14, 18divcan1d 11410 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) = ((π / 2) − 𝐴))
2019adantr 484 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) = ((π / 2) − 𝐴))
21 zre 11977 . . . . . . . . . . . 12 ((((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ → (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ)
2221adantl 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ)
23 remulcl 10615 . . . . . . . . . . 11 (((((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) ∈ ℝ)
2422, 15, 23sylancl 589 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) ∈ ℝ)
2520, 24eqeltrrd 2894 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
26 resubcl 10943 . . . . . . . . 9 (((π / 2) ∈ ℝ ∧ ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) ∈ ℝ)
271, 25, 26sylancr 590 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) ∈ ℝ)
2812, 27eqeltrrd 2894 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℝ)
2928rered 14578 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (ℜ‘𝐴) = 𝐴)
30 simplr 768 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
3129, 30eqeltrrd 2894 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
32 0zd 11985 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 ∈ ℤ)
33 elioore 12760 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
34 resubcl 10943 . . . . . . . 8 (((π / 2) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
351, 33, 34sylancr 590 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
3615a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → π ∈ ℝ)
37 eliooord 12788 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (-(π / 2) < 𝐴𝐴 < (π / 2)))
3837simprd 499 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 < (π / 2))
39 posdif 11126 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (π / 2) ∈ ℝ) → (𝐴 < (π / 2) ↔ 0 < ((π / 2) − 𝐴)))
4033, 1, 39sylancl 589 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (𝐴 < (π / 2) ↔ 0 < ((π / 2) − 𝐴)))
4138, 40mpbid 235 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < ((π / 2) − 𝐴))
4216a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < π)
4335, 36, 41, 42divgt0d 11568 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < (((π / 2) − 𝐴) / π))
441a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (π / 2) ∈ ℝ)
452negcli 10947 . . . . . . . . . . . 12 -(π / 2) ∈ ℂ
4613, 2negsubi 10957 . . . . . . . . . . . . 13 (π + -(π / 2)) = (π − (π / 2))
47 pidiv2halves 25063 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π / 2) + (π / 2)) = π
4813, 2, 2, 47subaddrii 10968 . . . . . . . . . . . . 13 (π − (π / 2)) = (π / 2)
4946, 48eqtri 2824 . . . . . . . . . . . 12 (π + -(π / 2)) = (π / 2)
502, 13, 45, 49subaddrii 10968 . . . . . . . . . . 11 ((π / 2) − π) = -(π / 2)
5137simpld 498 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → -(π / 2) < 𝐴)
5250, 51eqbrtrid 5068 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − π) < 𝐴)
5344, 36, 33, 52ltsub23d 11238 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) < π)
5413mulid1i 10638 . . . . . . . . 9 (π · 1) = π
5553, 54breqtrrdi 5075 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1))
56 1red 10635 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 1 ∈ ℝ)
57 ltdivmul 11508 . . . . . . . . 9 ((((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (π ∈ ℝ ∧ 0 < π)) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) < 1 ↔ ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1)))
5835, 56, 36, 42, 57syl112anc 1371 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) < 1 ↔ ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1)))
5955, 58mpbird 260 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (((π / 2) − 𝐴) / π) < 1)
60 1e0p1 12132 . . . . . . 7 1 = (0 + 1)
6159, 60breqtrdi 5074 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (((π / 2) − 𝐴) / π) < (0 + 1))
62 btwnnz 12050 . . . . . 6 ((0 ∈ ℤ ∧ 0 < (((π / 2) − 𝐴) / π) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) < (0 + 1)) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6332, 43, 61, 62syl3anc 1368 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6431, 63syl 17 . . . 4 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6564pm2.01da 798 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
66 sineq0 25119 . . . . 5 (((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) = 0 ↔ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
678, 66syl 17 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) = 0 ↔ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
6867necon3abid 3026 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) ≠ 0 ↔ ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
6965, 68mpbird 260 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘((π / 2) − 𝐴)) ≠ 0)
7011, 69eqnetrd 3057 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) ≠ 0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399   = wceq 1538  wcel 2112  wne 2990   class class class wbr 5033  cfv 6328  (class class class)co 7139  cc 10528  cr 10529  0cc0 10530  1c1 10531   + caddc 10533   · cmul 10535   < clt 10668  cmin 10863  -cneg 10864   / cdiv 11290  2c2 11684  cz 11973  (,)cioo 12730  cre 14451  sincsin 15412  cosccos 15413  πcpi 15415
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-inf2 9092  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607  ax-pre-sup 10608  ax-addf 10609  ax-mulf 10610
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rmo 3117  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-iin 4887  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-se 5483  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-isom 6337  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-of 7393  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7818  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-2o 8090  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-pm 8396  df-ixp 8449  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-fsupp 8822  df-fi 8863  df-sup 8894  df-inf 8895  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-div 11291  df-nn 11630  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-dec 12091  df-uz 12236  df-q 12341  df-rp 12382  df-xneg 12499  df-xadd 12500  df-xmul 12501  df-ioo 12734  df-ioc 12735  df-ico 12736  df-icc 12737  df-fz 12890  df-fzo 13033  df-fl 13161  df-mod 13237  df-seq 13369  df-exp 13430  df-fac 13634  df-bc 13663  df-hash 13691  df-shft 14421  df-cj 14453  df-re 14454  df-im 14455  df-sqrt 14589  df-abs 14590  df-limsup 14823  df-clim 14840  df-rlim 14841  df-sum 15038  df-ef 15416  df-sin 15418  df-cos 15419  df-pi 15421  df-struct 16480  df-ndx 16481  df-slot 16482  df-base 16484  df-sets 16485  df-ress 16486  df-plusg 16573  df-mulr 16574  df-starv 16575  df-sca 16576  df-vsca 16577  df-ip 16578  df-tset 16579  df-ple 16580  df-ds 16582  df-unif 16583  df-hom 16584  df-cco 16585  df-rest 16691  df-topn 16692  df-0g 16710  df-gsum 16711  df-topgen 16712  df-pt 16713  df-prds 16716  df-xrs 16770  df-qtop 16775  df-imas 16776  df-xps 16778  df-mre 16852  df-mrc 16853  df-acs 16855  df-mgm 17847  df-sgrp 17896  df-mnd 17907  df-submnd 17952  df-mulg 18220  df-cntz 18442  df-cmn 18903  df-psmet 20086  df-xmet 20087  df-met 20088  df-bl 20089  df-mopn 20090  df-fbas 20091  df-fg 20092  df-cnfld 20095  df-top 21502  df-topon 21519  df-topsp 21541  df-bases 21554  df-cld 21627  df-ntr 21628  df-cls 21629  df-nei 21706  df-lp 21744  df-perf 21745  df-cn 21835  df-cnp 21836  df-haus 21923  df-tx 22170  df-hmeo 22363  df-fil 22454  df-fm 22546  df-flim 22547  df-flf 22548  df-xms 22930  df-ms 22931  df-tms 22932  df-cncf 23486  df-limc 24472  df-dv 24473
This theorem is referenced by:  tanord  25133  tanregt0  25134  atantan  25512  tan2h  35042  fourierdlem62  42797
  Copyright terms: Public domain W3C validator