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

Theorem cosne0 25041
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 24977 . . . . . 6 (π / 2) ∈ ℝ
21recni 10643 . . . . 5 (π / 2) ∈ ℂ
3 simpl 483 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → 𝐴 ∈ ℂ)
4 nncan 10903 . . . . 5 (((π / 2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
52, 3, 4sylancr 587 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
65fveq2d 6667 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴))) = (cos‘𝐴))
7 subcl 10873 . . . . 5 (((π / 2) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ)
82, 3, 7sylancr 587 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℂ)
9 coshalfpim 25008 . . . 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 2855 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘𝐴) = (sin‘((π / 2) − 𝐴)))
125adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) = 𝐴)
13 picn 24972 . . . . . . . . . . . . 13 π ∈ ℂ
1413a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → π ∈ ℂ)
15 pire 24971 . . . . . . . . . . . . . 14 π ∈ ℝ
16 pipos 24973 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < π
1715, 16gt0ne0ii 11164 . . . . . . . . . . . . 13 π ≠ 0
1817a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → π ≠ 0)
198, 14, 18divcan1d 11405 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) = ((π / 2) − 𝐴))
2019adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) = ((π / 2) − 𝐴))
21 zre 11973 . . . . . . . . . . . 12 ((((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ → (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ)
2221adantl 482 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ)
23 remulcl 10610 . . . . . . . . . . 11 (((((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) ∈ ℝ)
2422, 15, 23sylancl 586 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) · π) ∈ ℝ)
2520, 24eqeltrrd 2911 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
26 resubcl 10938 . . . . . . . . 9 (((π / 2) ∈ ℝ ∧ ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) ∈ ℝ)
271, 25, 26sylancr 587 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → ((π / 2) − ((π / 2) − 𝐴)) ∈ ℝ)
2812, 27eqeltrrd 2911 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ ℝ)
2928rered 14571 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (ℜ‘𝐴) = 𝐴)
30 simplr 765 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
3129, 30eqeltrrd 2911 . . . . 5 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
32 0zd 11981 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 ∈ ℤ)
33 elioore 12756 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
34 resubcl 10938 . . . . . . . 8 (((π / 2) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
351, 33, 34sylancr 587 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) ∈ ℝ)
3615a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → π ∈ ℝ)
37 eliooord 12784 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (-(π / 2) < 𝐴𝐴 < (π / 2)))
3837simprd 496 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 < (π / 2))
39 posdif 11121 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (π / 2) ∈ ℝ) → (𝐴 < (π / 2) ↔ 0 < ((π / 2) − 𝐴)))
4033, 1, 39sylancl 586 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (𝐴 < (π / 2) ↔ 0 < ((π / 2) − 𝐴)))
4138, 40mpbid 233 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < ((π / 2) − 𝐴))
4216a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < π)
4335, 36, 41, 42divgt0d 11563 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 0 < (((π / 2) − 𝐴) / π))
441a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (π / 2) ∈ ℝ)
452negcli 10942 . . . . . . . . . . . 12 -(π / 2) ∈ ℂ
4613, 2negsubi 10952 . . . . . . . . . . . . 13 (π + -(π / 2)) = (π − (π / 2))
47 pidiv2halves 24980 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π / 2) + (π / 2)) = π
4813, 2, 2, 47subaddrii 10963 . . . . . . . . . . . . 13 (π − (π / 2)) = (π / 2)
4946, 48eqtri 2841 . . . . . . . . . . . 12 (π + -(π / 2)) = (π / 2)
502, 13, 45, 49subaddrii 10963 . . . . . . . . . . 11 ((π / 2) − π) = -(π / 2)
5137simpld 495 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → -(π / 2) < 𝐴)
5250, 51eqbrtrid 5092 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − π) < 𝐴)
5344, 36, 33, 52ltsub23d 11233 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) < π)
5413mulid1i 10633 . . . . . . . . 9 (π · 1) = π
5553, 54breqtrrdi 5099 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1))
56 1red 10630 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 1 ∈ ℝ)
57 ltdivmul 11503 . . . . . . . . 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 1366 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → ((((π / 2) − 𝐴) / π) < 1 ↔ ((π / 2) − 𝐴) < (π · 1)))
5955, 58mpbird 258 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (((π / 2) − 𝐴) / π) < 1)
60 1e0p1 12128 . . . . . . 7 1 = (0 + 1)
6159, 60breqtrdi 5098 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (((π / 2) − 𝐴) / π) < (0 + 1))
62 btwnnz 12046 . . . . . 6 ((0 ∈ ℤ ∧ 0 < (((π / 2) − 𝐴) / π) ∧ (((π / 2) − 𝐴) / π) < (0 + 1)) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
6332, 43, 61, 62syl3anc 1363 . . . . 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 795 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ)
66 sineq0 25036 . . . . 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 3049 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → ((sin‘((π / 2) − 𝐴)) ≠ 0 ↔ ¬ (((π / 2) − 𝐴) / π) ∈ ℤ))
6965, 68mpbird 258 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (sin‘((π / 2) − 𝐴)) ≠ 0)
7011, 69eqnetrd 3080 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 207  wa 396   = wceq 1528  wcel 2105  wne 3013   class class class wbr 5057  cfv 6348  (class class class)co 7145  cc 10523  cr 10524  0cc0 10525  1c1 10526   + caddc 10528   · cmul 10530   < clt 10663  cmin 10858  -cneg 10859   / cdiv 11285  2c2 11680  cz 11969  (,)cioo 12726  cre 14444  sincsin 15405  cosccos 15406  πcpi 15408
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1787  ax-4 1801  ax-5 1902  ax-6 1961  ax-7 2006  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2151  ax-12 2167  ax-ext 2790  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7450  ax-inf2 9092  ax-cnex 10581  ax-resscn 10582  ax-1cn 10583  ax-icn 10584  ax-addcl 10585  ax-addrcl 10586  ax-mulcl 10587  ax-mulrcl 10588  ax-mulcom 10589  ax-addass 10590  ax-mulass 10591  ax-distr 10592  ax-i2m1 10593  ax-1ne0 10594  ax-1rid 10595  ax-rnegex 10596  ax-rrecex 10597  ax-cnre 10598  ax-pre-lttri 10599  ax-pre-lttrn 10600  ax-pre-ltadd 10601  ax-pre-mulgt0 10602  ax-pre-sup 10603  ax-addf 10604  ax-mulf 10605
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 842  df-3or 1080  df-3an 1081  df-tru 1531  df-fal 1541  df-ex 1772  df-nf 1776  df-sb 2061  df-mo 2615  df-eu 2647  df-clab 2797  df-cleq 2811  df-clel 2890  df-nfc 2960  df-ne 3014  df-nel 3121  df-ral 3140  df-rex 3141  df-reu 3142  df-rmo 3143  df-rab 3144  df-v 3494  df-sbc 3770  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4464  df-pw 4537  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-iin 4913  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7103  df-ov 7148  df-oprab 7149  df-mpo 7150  df-of 7398  df-om 7570  df-1st 7678  df-2nd 7679  df-supp 7820  df-wrecs 7936  df-recs 7997  df-rdg 8035  df-1o 8091  df-2o 8092  df-oadd 8095  df-er 8278  df-map 8397  df-pm 8398  df-ixp 8450  df-en 8498  df-dom 8499  df-sdom 8500  df-fin 8501  df-fsupp 8822  df-fi 8863  df-sup 8894  df-inf 8895  df-oi 8962  df-card 9356  df-pnf 10665  df-mnf 10666  df-xr 10667  df-ltxr 10668  df-le 10669  df-sub 10860  df-neg 10861  df-div 11286  df-nn 11627  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-dec 12087  df-uz 12232  df-q 12337  df-rp 12378  df-xneg 12495  df-xadd 12496  df-xmul 12497  df-ioo 12730  df-ioc 12731  df-ico 12732  df-icc 12733  df-fz 12881  df-fzo 13022  df-fl 13150  df-mod 13226  df-seq 13358  df-exp 13418  df-fac 13622  df-bc 13651  df-hash 13679  df-shft 14414  df-cj 14446  df-re 14447  df-im 14448  df-sqrt 14582  df-abs 14583  df-limsup 14816  df-clim 14833  df-rlim 14834  df-sum 15031  df-ef 15409  df-sin 15411  df-cos 15412  df-pi 15414  df-struct 16473  df-ndx 16474  df-slot 16475  df-base 16477  df-sets 16478  df-ress 16479  df-plusg 16566  df-mulr 16567  df-starv 16568  df-sca 16569  df-vsca 16570  df-ip 16571  df-tset 16572  df-ple 16573  df-ds 16575  df-unif 16576  df-hom 16577  df-cco 16578  df-rest 16684  df-topn 16685  df-0g 16703  df-gsum 16704  df-topgen 16705  df-pt 16706  df-prds 16709  df-xrs 16763  df-qtop 16768  df-imas 16769  df-xps 16771  df-mre 16845  df-mrc 16846  df-acs 16848  df-mgm 17840  df-sgrp 17889  df-mnd 17900  df-submnd 17945  df-mulg 18163  df-cntz 18385  df-cmn 18837  df-psmet 20465  df-xmet 20466  df-met 20467  df-bl 20468  df-mopn 20469  df-fbas 20470  df-fg 20471  df-cnfld 20474  df-top 21430  df-topon 21447  df-topsp 21469  df-bases 21482  df-cld 21555  df-ntr 21556  df-cls 21557  df-nei 21634  df-lp 21672  df-perf 21673  df-cn 21763  df-cnp 21764  df-haus 21851  df-tx 22098  df-hmeo 22291  df-fil 22382  df-fm 22474  df-flim 22475  df-flf 22476  df-xms 22857  df-ms 22858  df-tms 22859  df-cncf 23413  df-limc 24391  df-dv 24392
This theorem is referenced by:  tanord  25049  tanregt0  25050  atantan  25428  tan2h  34765  fourierdlem62  42330
  Copyright terms: Public domain W3C validator