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Theorem demoivreALT 16141
Description: Alternate proof of demoivre 16140. It is longer but does not use the exponential function. This is Metamath 100 proof #17. (Contributed by Steve Rodriguez, 10-Nov-2006.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
demoivreALT ((𝐴 ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))

Proof of Theorem demoivreALT
Dummy variables π‘₯ π‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7409 . . . . 5 (π‘₯ = 0 β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0))
2 oveq1 7408 . . . . . . 7 (π‘₯ = 0 β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = (0 Β· 𝐴))
32fveq2d 6885 . . . . . 6 (π‘₯ = 0 β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜(0 Β· 𝐴)))
42fveq2d 6885 . . . . . . 7 (π‘₯ = 0 β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))
54oveq2d 7417 . . . . . 6 (π‘₯ = 0 β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))))
63, 5oveq12d 7419 . . . . 5 (π‘₯ = 0 β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))))
71, 6eqeq12d 2740 . . . 4 (π‘₯ = 0 β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))))))
87imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = 0 β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))))))
9 oveq2 7409 . . . . 5 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜))
10 oveq1 7408 . . . . . . 7 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = (π‘˜ Β· 𝐴))
1110fveq2d 6885 . . . . . 6 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))
1210fveq2d 6885 . . . . . . 7 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))
1312oveq2d 7417 . . . . . 6 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
1411, 13oveq12d 7419 . . . . 5 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
159, 14eqeq12d 2740 . . . 4 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
1615imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
17 oveq2 7409 . . . . 5 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)))
18 oveq1 7408 . . . . . . 7 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))
1918fveq2d 6885 . . . . . 6 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))
2018fveq2d 6885 . . . . . . 7 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))
2120oveq2d 7417 . . . . . 6 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))))
2219, 21oveq12d 7419 . . . . 5 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
2317, 22eqeq12d 2740 . . . 4 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))))))
2423imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))))
25 oveq2 7409 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁))
26 oveq1 7408 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (π‘₯ Β· 𝐴) = (𝑁 Β· 𝐴))
2726fveq2d 6885 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))
2826fveq2d 6885 . . . . . . 7 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) = (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))
2928oveq2d 7417 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑁 β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴))))
3027, 29oveq12d 7419 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑁 β†’ ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))
3125, 30eqeq12d 2740 . . . 4 (π‘₯ = 𝑁 β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)))) ↔ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴))))))
3231imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = 𝑁 β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑π‘₯) = ((cosβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘₯ Β· 𝐴))))) ↔ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))))
33 coscl 16067 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜π΄) ∈ β„‚)
34 ax-icn 11165 . . . . . . 7 i ∈ β„‚
35 sincl 16066 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚)
36 mulcl 11190 . . . . . . 7 ((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
3734, 35, 36sylancr 586 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
38 addcl 11188 . . . . . 6 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
3933, 37, 38syl2anc 583 . . . . 5 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
40 exp0 14028 . . . . 5 (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = 1)
4139, 40syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = 1)
42 mul02 11389 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (0 Β· 𝐴) = 0)
4342fveq2d 6885 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) = (cosβ€˜0))
44 cos0 16090 . . . . . . 7 (cosβ€˜0) = 1
4543, 44eqtrdi 2780 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) = 1)
4642fveq2d 6885 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)) = (sinβ€˜0))
47 sin0 16089 . . . . . . . . 9 (sinβ€˜0) = 0
4846, 47eqtrdi 2780 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)) = 0)
4948oveq2d 7417 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))) = (i Β· 0))
5034mul01i 11401 . . . . . . 7 (i Β· 0) = 0
5149, 50eqtrdi 2780 . . . . . 6 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴))) = 0)
5245, 51oveq12d 7419 . . . . 5 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))) = (1 + 0))
53 ax-1cn 11164 . . . . . 6 1 ∈ β„‚
5453addridi 11398 . . . . 5 (1 + 0) = 1
5552, 54eqtrdi 2780 . . . 4 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))) = 1)
5641, 55eqtr4d 2767 . . 3 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑0) = ((cosβ€˜(0 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(0 Β· 𝐴)))))
57 expp1 14031 . . . . . . . . 9 ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄))) ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
5839, 57sylan 579 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ β„‚ ∧ π‘˜ ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
5958ancoms 458 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
6059adantr 480 . . . . . 6 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
61 oveq1 7408 . . . . . . 7 ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
6261adantl 481 . . . . . 6 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))))
63 nn0cn 12479 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ π‘˜ ∈ β„‚)
64 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚)
6563, 64sylan 579 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚)
66 sinadd 16104 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
6765, 66sylancom 587 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
6833adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜π΄) ∈ β„‚)
69 sincl 16066 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
7065, 69syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
71 mulcom 11192 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) = ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)))
7268, 70, 71syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) = ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)))
7372oveq1d 7416 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
74 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
7568, 70, 74syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
76 coscl 16067 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
7765, 76syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
7835adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚)
79 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
8077, 78, 79syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
81 addcom 11397 . . . . . . . . . . . 12 ((((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
8275, 80, 81syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) + ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
8367, 73, 823eqtr2d 2770 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
8483oveq2d 7417 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))) = (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
8584oveq2d 7417 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
86 adddir 11202 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + (1 Β· 𝐴)))
87 mullid 11210 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (1 Β· 𝐴) = 𝐴)
8887oveq2d 7417 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((π‘˜ Β· 𝐴) + (1 Β· 𝐴)) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
89883ad2ant3 1132 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ Β· 𝐴) + (1 Β· 𝐴)) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9086, 89eqtrd 2764 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9163, 90syl3an1 1160 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 1 ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9253, 91mp3an2 1445 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((π‘˜ + 1) Β· 𝐴) = ((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))
9392fveq2d 6885 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) = (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))
9492fveq2d 6885 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) = (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))
9594oveq2d 7417 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴))) = (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴))))
9693, 95oveq12d 7419 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)))))
97 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . . 14 ((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
9834, 97mpan 687 . . . . . . . . . . . . 13 ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
9965, 69, 983syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
10033, 37jca 511 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚))
101100adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚))
102 muladd 11643 . . . . . . . . . . . 12 ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) ∧ ((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (i Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚)) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
10377, 99, 101, 102syl21anc 835 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
10478, 34jctil 519 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚))
10570, 34jctil 519 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚))
106 mul4 11379 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) ∧ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)) β†’ ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = ((i Β· i) Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
107 ixi 11840 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (i Β· i) = -1
108107oveq1i 7411 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((i Β· i) Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
109106, 108eqtrdi 2780 . . . . . . . . . . . . . 14 (((i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) ∧ (i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚)) β†’ ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
110104, 105, 109syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
111110oveq2d 7417 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
112111oveq1d 7416 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + ((i Β· (sinβ€˜π΄)) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
113 mul12 11376 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) = (i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
11434, 113mp3an2 1445 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) = (i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
11577, 78, 114syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) = (i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
116 mul12 11376 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ i ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
11734, 116mp3an2 1445 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((cosβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
11868, 70, 117syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
119115, 118oveq12d 7419 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
120 adddi 11195 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((i ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
12134, 120mp3an1 1444 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
12280, 75, 121syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = ((i Β· ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) + (i Β· ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
123119, 122eqtr4d 2767 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))))
124123oveq2d 7417 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (i Β· (sinβ€˜π΄))) + ((cosβ€˜π΄) Β· (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
125103, 112, 1243eqtrd 2768 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
126 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . . 14 (((sinβ€˜π΄) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
12778, 70, 126syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
128 mulm1 11652 . . . . . . . . . . . . 13 (((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚ β†’ (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
129127, 128syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
130129oveq2d 7417 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
131130oveq1d 7416 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + (-1 Β· ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
132 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . 13 (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (cosβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
13377, 68, 132syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
134 negsub 11505 . . . . . . . . . . . 12 ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
135133, 127, 134syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
136135oveq1d 7416 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) + -((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
137125, 131, 1363eqtrd 2768 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
138 cosadd 16105 . . . . . . . . . . . 12 (((π‘˜ Β· 𝐴) ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
13965, 138sylancom 587 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))))
140 mulcom 11192 . . . . . . . . . . . . 13 (((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (sinβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) = ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
14170, 78, 140syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) = ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))
142141oveq2d 7417 . . . . . . . . . . 11 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄))) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
143139, 142eqtrd 2764 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) = (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))
144143oveq1d 7416 . . . . . . . . 9 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))) = ((((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (cosβ€˜π΄)) βˆ’ ((sinβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
145137, 144eqtr4d 2767 . . . . . . . 8 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ Β· 𝐴) + 𝐴)) + (i Β· (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) Β· (sinβ€˜π΄)) + ((cosβ€˜π΄) Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))))))
14685, 96, 1453eqtr4rd 2775 . . . . . . 7 ((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
147146adantr 480 . . . . . 6 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) Β· ((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
14860, 62, 1473eqtrd 2768 . . . . 5 (((π‘˜ ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„‚) ∧ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))
149148exp31 419 . . . 4 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ ((((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)))) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))))
150149a2d 29 . . 3 (π‘˜ ∈ β„•0 β†’ ((𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))β†‘π‘˜) = ((cosβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(π‘˜ Β· 𝐴))))) β†’ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑(π‘˜ + 1)) = ((cosβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜((π‘˜ + 1) Β· 𝐴)))))))
1518, 16, 24, 32, 56, 150nn0ind 12654 . 2 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝐴 ∈ β„‚ β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴))))))
152151impcom 407 1 ((𝐴 ∈ β„‚ ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ (((cosβ€˜π΄) + (i Β· (sinβ€˜π΄)))↑𝑁) = ((cosβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)) + (i Β· (sinβ€˜(𝑁 Β· 𝐴)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  β€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  β„‚cc 11104  0cc0 11106  1c1 11107  ici 11108   + caddc 11109   Β· cmul 11111   βˆ’ cmin 11441  -cneg 11442  β„•0cn0 12469  β†‘cexp 14024  sincsin 16004  cosccos 16005
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  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
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-er 8699  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-rp 12972  df-ico 13327  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-seq 13964  df-exp 14025  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-shft 15011  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-limsup 15412  df-clim 15429  df-rlim 15430  df-sum 15630  df-ef 16008  df-sin 16010  df-cos 16011
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