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

Theorem cosordlem 26030
Description: Lemma for cosord 26031. (Contributed by Mario Carneiro, 10-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
cosord.1 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ (0[,]Ο€))
cosord.2 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ (0[,]Ο€))
cosord.3 (πœ‘ β†’ 𝐴 < 𝐡)
Assertion
Ref Expression
cosordlem (πœ‘ β†’ (cosβ€˜π΅) < (cosβ€˜π΄))

Proof of Theorem cosordlem
StepHypRef Expression
1 cosord.2 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ (0[,]Ο€))
2 0re 11212 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
3 pire 25959 . . . . . . . 8 Ο€ ∈ ℝ
42, 3elicc2i 13386 . . . . . . 7 (𝐡 ∈ (0[,]Ο€) ↔ (𝐡 ∈ ℝ ∧ 0 ≀ 𝐡 ∧ 𝐡 ≀ Ο€))
51, 4sylib 217 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐡 ∈ ℝ ∧ 0 ≀ 𝐡 ∧ 𝐡 ≀ Ο€))
65simp1d 1142 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ ℝ)
76recnd 11238 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ β„‚)
8 cosord.1 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ (0[,]Ο€))
92, 3elicc2i 13386 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,]Ο€) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≀ 𝐴 ∧ 𝐴 ≀ Ο€))
108, 9sylib 217 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≀ 𝐴 ∧ 𝐴 ≀ Ο€))
1110simp1d 1142 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
1211recnd 11238 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
13 subcos 16114 . . . 4 ((𝐡 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) βˆ’ (cosβ€˜π΅)) = (2 Β· ((sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) Β· (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)))))
147, 12, 13syl2anc 584 . . 3 (πœ‘ β†’ ((cosβ€˜π΄) βˆ’ (cosβ€˜π΅)) = (2 Β· ((sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) Β· (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)))))
15 2rp 12975 . . . 4 2 ∈ ℝ+
166, 11readdcld 11239 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝐡 + 𝐴) ∈ ℝ)
1716rehalfcld 12455 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ ℝ)
1817resincld 16082 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) ∈ ℝ)
192a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 0 ∈ ℝ)
2010simp2d 1143 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 0 ≀ 𝐴)
21 cosord.3 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝐴 < 𝐡)
2219, 11, 6, 20, 21lelttrd 11368 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 0 < 𝐡)
236, 11, 22, 20addgtge0d 11784 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 0 < (𝐡 + 𝐴))
24 2re 12282 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℝ
25 2pos 12311 . . . . . . . . . 10 0 < 2
26 divgt0 12078 . . . . . . . . . 10 ((((𝐡 + 𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐡 + 𝐴)) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ 0 < ((𝐡 + 𝐴) / 2))
2724, 25, 26mpanr12 703 . . . . . . . . 9 (((𝐡 + 𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐡 + 𝐴)) β†’ 0 < ((𝐡 + 𝐴) / 2))
2816, 23, 27syl2anc 584 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 0 < ((𝐡 + 𝐴) / 2))
293a1i 11 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ Ο€ ∈ ℝ)
3011, 6, 6, 21ltadd2dd 11369 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐡 + 𝐴) < (𝐡 + 𝐡))
3172timesd 12451 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (2 Β· 𝐡) = (𝐡 + 𝐡))
3230, 31breqtrrd 5175 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝐡 + 𝐴) < (2 Β· 𝐡))
3324a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 2 ∈ ℝ)
3425a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 0 < 2)
35 ltdivmul 12085 . . . . . . . . . . 11 (((𝐡 + 𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐡 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ (((𝐡 + 𝐴) / 2) < 𝐡 ↔ (𝐡 + 𝐴) < (2 Β· 𝐡)))
3616, 6, 33, 34, 35syl112anc 1374 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (((𝐡 + 𝐴) / 2) < 𝐡 ↔ (𝐡 + 𝐴) < (2 Β· 𝐡)))
3732, 36mpbird 256 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝐡 + 𝐴) / 2) < 𝐡)
385simp3d 1144 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐡 ≀ Ο€)
3917, 6, 29, 37, 38ltletrd 11370 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝐡 + 𝐴) / 2) < Ο€)
40 0xr 11257 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ*
413rexri 11268 . . . . . . . . 9 Ο€ ∈ ℝ*
42 elioo2 13361 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ* ∧ Ο€ ∈ ℝ*) β†’ (((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€) ↔ (((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝐡 + 𝐴) / 2) ∧ ((𝐡 + 𝐴) / 2) < Ο€)))
4340, 41, 42mp2an 690 . . . . . . . 8 (((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€) ↔ (((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝐡 + 𝐴) / 2) ∧ ((𝐡 + 𝐴) / 2) < Ο€))
4417, 28, 39, 43syl3anbrc 1343 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€))
45 sinq12gt0 26008 . . . . . . 7 (((𝐡 + 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€) β†’ 0 < (sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)))
4644, 45syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 0 < (sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)))
4718, 46elrpd 13009 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) ∈ ℝ+)
486, 11resubcld 11638 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝐡 βˆ’ 𝐴) ∈ ℝ)
4948rehalfcld 12455 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ ℝ)
5049resincld 16082 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)) ∈ ℝ)
5111, 6posdifd 11797 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝐴 < 𝐡 ↔ 0 < (𝐡 βˆ’ 𝐴)))
5221, 51mpbid 231 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 0 < (𝐡 βˆ’ 𝐴))
53 divgt0 12078 . . . . . . . . . 10 ((((𝐡 βˆ’ 𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐡 βˆ’ 𝐴)) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ 0 < ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2))
5424, 25, 53mpanr12 703 . . . . . . . . 9 (((𝐡 βˆ’ 𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐡 βˆ’ 𝐴)) β†’ 0 < ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2))
5548, 52, 54syl2anc 584 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 0 < ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2))
56 rehalfcl 12434 . . . . . . . . . 10 (Ο€ ∈ ℝ β†’ (Ο€ / 2) ∈ ℝ)
573, 56mp1i 13 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Ο€ / 2) ∈ ℝ)
586, 11subge02d 11802 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (0 ≀ 𝐴 ↔ (𝐡 βˆ’ 𝐴) ≀ 𝐡))
5920, 58mpbid 231 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐡 βˆ’ 𝐴) ≀ 𝐡)
6048, 6, 29, 59, 38letrd 11367 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝐡 βˆ’ 𝐴) ≀ Ο€)
61 lediv1 12075 . . . . . . . . . . 11 (((𝐡 βˆ’ 𝐴) ∈ ℝ ∧ Ο€ ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) β†’ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) ≀ Ο€ ↔ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ≀ (Ο€ / 2)))
6248, 29, 33, 34, 61syl112anc 1374 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) ≀ Ο€ ↔ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ≀ (Ο€ / 2)))
6360, 62mpbid 231 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ≀ (Ο€ / 2))
64 pirp 25962 . . . . . . . . . 10 Ο€ ∈ ℝ+
65 rphalflt 12999 . . . . . . . . . 10 (Ο€ ∈ ℝ+ β†’ (Ο€ / 2) < Ο€)
6664, 65mp1i 13 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Ο€ / 2) < Ο€)
6749, 57, 29, 63, 66lelttrd 11368 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) < Ο€)
68 elioo2 13361 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ* ∧ Ο€ ∈ ℝ*) β†’ (((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€) ↔ (((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∧ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) < Ο€)))
6940, 41, 68mp2an 690 . . . . . . . 8 (((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€) ↔ (((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∧ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) < Ο€))
7049, 55, 67, 69syl3anbrc 1343 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€))
71 sinq12gt0 26008 . . . . . . 7 (((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2) ∈ (0(,)Ο€) β†’ 0 < (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)))
7270, 71syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 0 < (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)))
7350, 72elrpd 13009 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)) ∈ ℝ+)
7447, 73rpmulcld 13028 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) Β· (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2))) ∈ ℝ+)
75 rpmulcl 12993 . . . 4 ((2 ∈ ℝ+ ∧ ((sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) Β· (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2))) ∈ ℝ+) β†’ (2 Β· ((sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) Β· (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)))) ∈ ℝ+)
7615, 74, 75sylancr 587 . . 3 (πœ‘ β†’ (2 Β· ((sinβ€˜((𝐡 + 𝐴) / 2)) Β· (sinβ€˜((𝐡 βˆ’ 𝐴) / 2)))) ∈ ℝ+)
7714, 76eqeltrd 2833 . 2 (πœ‘ β†’ ((cosβ€˜π΄) βˆ’ (cosβ€˜π΅)) ∈ ℝ+)
786recoscld 16083 . . 3 (πœ‘ β†’ (cosβ€˜π΅) ∈ ℝ)
7911recoscld 16083 . . 3 (πœ‘ β†’ (cosβ€˜π΄) ∈ ℝ)
80 difrp 13008 . . 3 (((cosβ€˜π΅) ∈ ℝ ∧ (cosβ€˜π΄) ∈ ℝ) β†’ ((cosβ€˜π΅) < (cosβ€˜π΄) ↔ ((cosβ€˜π΄) βˆ’ (cosβ€˜π΅)) ∈ ℝ+))
8178, 79, 80syl2anc 584 . 2 (πœ‘ β†’ ((cosβ€˜π΅) < (cosβ€˜π΄) ↔ ((cosβ€˜π΄) βˆ’ (cosβ€˜π΅)) ∈ ℝ+))
8277, 81mpbird 256 1 (πœ‘ β†’ (cosβ€˜π΅) < (cosβ€˜π΄))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   class class class wbr 5147  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  β„‚cc 11104  β„cr 11105  0cc0 11106   + caddc 11109   Β· cmul 11111  β„*cxr 11243   < clt 11244   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  2c2 12263  β„+crp 12970  (,)cioo 13320  [,]cicc 13323  sincsin 16003  cosccos 16004  Ο€cpi 16006
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-ef 16007  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-limc 25374  df-dv 25375
This theorem is referenced by:  cosord  26031  cos0pilt1  26032
  Copyright terms: Public domain W3C validator