Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  dirkertrigeqlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dirkertrigeqlem1 44801
Description: Sum of an even number of alternating cos values. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Assertion
Ref Expression
dirkertrigeqlem1 (๐พ โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐พ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0)
Distinct variable group:   ๐‘›,๐พ

Proof of Theorem dirkertrigeqlem1
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7414 . . . . 5 (๐‘ฅ = 1 โ†’ (2 ยท ๐‘ฅ) = (2 ยท 1))
21oveq2d 7422 . . . 4 (๐‘ฅ = 1 โ†’ (1...(2 ยท ๐‘ฅ)) = (1...(2 ยท 1)))
32sumeq1d 15644 . . 3 (๐‘ฅ = 1 โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)))
43eqeq1d 2735 . 2 (๐‘ฅ = 1 โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0 โ†” ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0))
5 oveq2 7414 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (2 ยท ๐‘ฅ) = (2 ยท ๐‘ฆ))
65oveq2d 7422 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (1...(2 ยท ๐‘ฅ)) = (1...(2 ยท ๐‘ฆ)))
76sumeq1d 15644 . . 3 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)))
87eqeq1d 2735 . 2 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0 โ†” ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0))
9 oveq2 7414 . . . . 5 (๐‘ฅ = (๐‘ฆ + 1) โ†’ (2 ยท ๐‘ฅ) = (2 ยท (๐‘ฆ + 1)))
109oveq2d 7422 . . . 4 (๐‘ฅ = (๐‘ฆ + 1) โ†’ (1...(2 ยท ๐‘ฅ)) = (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1))))
1110sumeq1d 15644 . . 3 (๐‘ฅ = (๐‘ฆ + 1) โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1)))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)))
1211eqeq1d 2735 . 2 (๐‘ฅ = (๐‘ฆ + 1) โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0 โ†” ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1)))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0))
13 oveq2 7414 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐พ โ†’ (2 ยท ๐‘ฅ) = (2 ยท ๐พ))
1413oveq2d 7422 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐พ โ†’ (1...(2 ยท ๐‘ฅ)) = (1...(2 ยท ๐พ)))
1514sumeq1d 15644 . . 3 (๐‘ฅ = ๐พ โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐พ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)))
1615eqeq1d 2735 . 2 (๐‘ฅ = ๐พ โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฅ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0 โ†” ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐พ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0))
17 ax-1cn 11165 . . . . . 6 1 โˆˆ โ„‚
18172timesi 12347 . . . . 5 (2 ยท 1) = (1 + 1)
1918oveq2i 7417 . . . 4 (1...(2 ยท 1)) = (1...(1 + 1))
2019sumeq1i 15641 . . 3 ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€))
21 1z 12589 . . . . . . . 8 1 โˆˆ โ„ค
22 uzid 12834 . . . . . . . 8 (1 โˆˆ โ„ค โ†’ 1 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
2321, 22ax-mp 5 . . . . . . 7 1 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
2423a1i 11 . . . . . 6 (โŠค โ†’ 1 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
25 elfzelz 13498 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
2625zcnd 12664 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
2726adantl 483 . . . . . . . 8 ((โŠค โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
28 picn 25961 . . . . . . . . 9 ฯ€ โˆˆ โ„‚
2928a1i 11 . . . . . . . 8 ((โŠค โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))) โ†’ ฯ€ โˆˆ โ„‚)
3027, 29mulcld 11231 . . . . . . 7 ((โŠค โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))) โ†’ (๐‘› ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
3130coscld 16071 . . . . . 6 ((โŠค โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
32 id 22 . . . . . . . 8 (๐‘› = (1 + 1) โ†’ ๐‘› = (1 + 1))
33 1p1e2 12334 . . . . . . . 8 (1 + 1) = 2
3432, 33eqtrdi 2789 . . . . . . 7 (๐‘› = (1 + 1) โ†’ ๐‘› = 2)
3534fvoveq1d 7428 . . . . . 6 (๐‘› = (1 + 1) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (cosโ€˜(2 ยท ฯ€)))
3624, 31, 35fsump1 15699 . . . . 5 (โŠค โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...1)(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(2 ยท ฯ€))))
3736mptru 1549 . . . 4 ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...1)(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(2 ยท ฯ€)))
38 coscl 16067 . . . . . . . 8 (ฯ€ โˆˆ โ„‚ โ†’ (cosโ€˜ฯ€) โˆˆ โ„‚)
3928, 38ax-mp 5 . . . . . . 7 (cosโ€˜ฯ€) โˆˆ โ„‚
40 oveq1 7413 . . . . . . . . . 10 (๐‘› = 1 โ†’ (๐‘› ยท ฯ€) = (1 ยท ฯ€))
4128mullidi 11216 . . . . . . . . . 10 (1 ยท ฯ€) = ฯ€
4240, 41eqtrdi 2789 . . . . . . . . 9 (๐‘› = 1 โ†’ (๐‘› ยท ฯ€) = ฯ€)
4342fveq2d 6893 . . . . . . . 8 (๐‘› = 1 โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (cosโ€˜ฯ€))
4443fsum1 15690 . . . . . . 7 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง (cosโ€˜ฯ€) โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...1)(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (cosโ€˜ฯ€))
4521, 39, 44mp2an 691 . . . . . 6 ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...1)(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (cosโ€˜ฯ€)
46 cospi 25974 . . . . . 6 (cosโ€˜ฯ€) = -1
4745, 46eqtri 2761 . . . . 5 ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...1)(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = -1
48 cos2pi 25978 . . . . 5 (cosโ€˜(2 ยท ฯ€)) = 1
4947, 48oveq12i 7418 . . . 4 (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...1)(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(2 ยท ฯ€))) = (-1 + 1)
50 neg1cn 12323 . . . . 5 -1 โˆˆ โ„‚
51 1pneg1e0 12328 . . . . 5 (1 + -1) = 0
5217, 50, 51addcomli 11403 . . . 4 (-1 + 1) = 0
5337, 49, 523eqtri 2765 . . 3 ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(1 + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0
5420, 53eqtri 2761 . 2 ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0
5518oveq2i 7417 . . . . . . . 8 ((2 ยท ๐‘ฆ) + (2 ยท 1)) = ((2 ยท ๐‘ฆ) + (1 + 1))
56 2cnd 12287 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
57 nncn 12217 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚)
5817a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
5956, 57, 58adddid 11235 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (๐‘ฆ + 1)) = ((2 ยท ๐‘ฆ) + (2 ยท 1)))
6056, 57mulcld 11231 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ โ„‚)
6160, 58, 58addassd 11233 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) = ((2 ยท ๐‘ฆ) + (1 + 1)))
6255, 59, 613eqtr4a 2799 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (๐‘ฆ + 1)) = (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1))
6362oveq2d 7422 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1))) = (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1)))
6463sumeq1d 15644 . . . . 5 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1)))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)))
6564adantr 482 . . . 4 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1)))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)))
66 1red 11212 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„)
67 2re 12283 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„
6867a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„)
69 nnre 12216 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„)
7068, 69remulcld 11241 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ โ„)
7170, 66readdcld 11240 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โˆˆ โ„)
72 2rp 12976 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„+
7372a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„+)
74 nnrp 12982 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„+)
7573, 74rpmulcld 13029 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ โ„+)
7666, 75ltaddrp2d 13047 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))
7766, 71, 76ltled 11359 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โ‰ค ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))
78 2z 12591 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„ค
7978a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
80 nnz 12576 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค)
8179, 80zmulcld 12669 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค)
8281peano2zd 12666 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โˆˆ โ„ค)
83 eluz 12833 . . . . . . . 8 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โ†” 1 โ‰ค ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)))
8421, 82, 83sylancr 588 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โ†” 1 โ‰ค ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)))
8577, 84mpbird 257 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
86 elfzelz 13498 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
8786zcnd 12664 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
8828a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1)) โ†’ ฯ€ โˆˆ โ„‚)
8987, 88mulcld 11231 . . . . . . . 8 (๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1)) โ†’ (๐‘› ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
9089coscld 16071 . . . . . . 7 (๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1)) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
9190adantl 483 . . . . . 6 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1))) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
92 fvoveq1 7429 . . . . . 6 (๐‘› = (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€)))
9385, 91, 92fsump1 15699 . . . . 5 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€))))
9493adantr 482 . . . 4 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€))))
95 1lt2 12380 . . . . . . . . . . . 12 1 < 2
9695a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < 2)
97 2t1e2 12372 . . . . . . . . . . . 12 (2 ยท 1) = 2
98 nnge1 12237 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โ‰ค ๐‘ฆ)
9966, 69, 73lemul2d 13057 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (1 โ‰ค ๐‘ฆ โ†” (2 ยท 1) โ‰ค (2 ยท ๐‘ฆ)))
10098, 99mpbid 231 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท 1) โ‰ค (2 ยท ๐‘ฆ))
10197, 100eqbrtrrid 5184 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โ‰ค (2 ยท ๐‘ฆ))
10266, 68, 70, 96, 101ltletrd 11371 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < (2 ยท ๐‘ฆ))
10366, 70, 102ltled 11359 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โ‰ค (2 ยท ๐‘ฆ))
104 eluz 12833 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง (2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ โ„ค) โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โ†” 1 โ‰ค (2 ยท ๐‘ฆ)))
10521, 81, 104sylancr 588 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โ†” 1 โ‰ค (2 ยท ๐‘ฆ)))
106103, 105mpbird 257 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
107 elfzelz 13498 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
108107zcnd 12664 . . . . . . . . . . 11 (๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
10928a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)) โ†’ ฯ€ โˆˆ โ„‚)
110108, 109mulcld 11231 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)) โ†’ (๐‘› ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
111110coscld 16071 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1)) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
112111adantl 483 . . . . . . . 8 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) โˆˆ โ„‚)
113 fvoveq1 7429 . . . . . . . 8 (๐‘› = ((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) โ†’ (cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€)))
114106, 112, 113fsump1 15699 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€))))
11533, 97eqtr4i 2764 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = (2 ยท 1)
116115a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (1 + 1) = (2 ยท 1))
117116oveq2d 7422 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) + (1 + 1)) = ((2 ยท ๐‘ฆ) + (2 ยท 1)))
118117, 61, 593eqtr4d 2783 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) = (2 ยท (๐‘ฆ + 1)))
119118fvoveq1d 7428 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€)) = (cosโ€˜((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€)))
12057, 58addcld 11230 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ฆ + 1) โˆˆ โ„‚)
12128a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ฯ€ โˆˆ โ„‚)
12256, 120, 121mulassd 11234 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) = (2 ยท ((๐‘ฆ + 1) ยท ฯ€)))
123122oveq1d 7421 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) / (2 ยท ฯ€)) = ((2 ยท ((๐‘ฆ + 1) ยท ฯ€)) / (2 ยท ฯ€)))
124120, 121mulcld 11231 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((๐‘ฆ + 1) ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
125 0re 11213 . . . . . . . . . . . . . 14 0 โˆˆ โ„
126 pipos 25962 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < ฯ€
127125, 126gtneii 11323 . . . . . . . . . . . . 13 ฯ€ โ‰  0
128127a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ฯ€ โ‰  0)
12973rpne0d 13018 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โ‰  0)
130124, 121, 56, 128, 129divcan5d 12013 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ((๐‘ฆ + 1) ยท ฯ€)) / (2 ยท ฯ€)) = (((๐‘ฆ + 1) ยท ฯ€) / ฯ€))
131120, 121, 128divcan4d 11993 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((๐‘ฆ + 1) ยท ฯ€) / ฯ€) = (๐‘ฆ + 1))
132123, 130, 1313eqtrd 2777 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) / (2 ยท ฯ€)) = (๐‘ฆ + 1))
13380peano2zd 12666 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ฆ + 1) โˆˆ โ„ค)
134132, 133eqeltrd 2834 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„ค)
135 peano2cn 11383 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐‘ฆ + 1) โˆˆ โ„‚)
13657, 135syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ฆ + 1) โˆˆ โ„‚)
13756, 136mulcld 11231 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (๐‘ฆ + 1)) โˆˆ โ„‚)
138137, 121mulcld 11231 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
139 coseq1 26026 . . . . . . . . . 10 (((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚ โ†’ ((cosโ€˜((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€)) = 1 โ†” (((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„ค))
140138, 139syl 17 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((cosโ€˜((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€)) = 1 โ†” (((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€) / (2 ยท ฯ€)) โˆˆ โ„ค))
141134, 140mpbird 257 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜((2 ยท (๐‘ฆ + 1)) ยท ฯ€)) = 1)
142119, 141eqtrd 2773 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€)) = 1)
143114, 142oveq12d 7424 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€))) = ((ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€))) + 1))
144143adantr 482 . . . . 5 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€))) = ((ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€))) + 1))
145 simpr 486 . . . . . . . 8 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0)
14660, 58, 121adddird 11236 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€) = (((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€) + (1 ยท ฯ€)))
14760, 121mulcld 11231 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
14841, 121eqeltrid 2838 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (1 ยท ฯ€) โˆˆ โ„‚)
149147, 148addcomd 11413 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€) + (1 ยท ฯ€)) = ((1 ยท ฯ€) + ((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€)))
15041a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (1 ยท ฯ€) = ฯ€)
15156, 57mulcomd 11232 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘ฆ) = (๐‘ฆ ยท 2))
152151oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€) = ((๐‘ฆ ยท 2) ยท ฯ€))
15357, 56, 121mulassd 11234 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((๐‘ฆ ยท 2) ยท ฯ€) = (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€)))
154152, 153eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€) = (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€)))
155150, 154oveq12d 7424 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ ((1 ยท ฯ€) + ((2 ยท ๐‘ฆ) ยท ฯ€)) = (ฯ€ + (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€))))
156146, 149, 1553eqtrd 2777 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€) = (ฯ€ + (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€))))
157156fveq2d 6893 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€)) = (cosโ€˜(ฯ€ + (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€)))))
158 cosper 25984 . . . . . . . . . . 11 ((ฯ€ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค) โ†’ (cosโ€˜(ฯ€ + (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€)))) = (cosโ€˜ฯ€))
15928, 80, 158sylancr 588 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜(ฯ€ + (๐‘ฆ ยท (2 ยท ฯ€)))) = (cosโ€˜ฯ€))
16046a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜ฯ€) = -1)
161157, 159, 1603eqtrd 2777 . . . . . . . . 9 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€)) = -1)
162161adantr 482 . . . . . . . 8 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€)) = -1)
163145, 162oveq12d 7424 . . . . . . 7 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€))) = (0 + -1))
164163oveq1d 7421 . . . . . 6 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ ((ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€))) + 1) = ((0 + -1) + 1))
16550addlidi 11399 . . . . . . . 8 (0 + -1) = -1
166165oveq1i 7416 . . . . . . 7 ((0 + -1) + 1) = (-1 + 1)
167166, 52eqtri 2761 . . . . . 6 ((0 + -1) + 1) = 0
168164, 167eqtrdi 2789 . . . . 5 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ ((ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜(((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) ยท ฯ€))) + 1) = 0)
169144, 168eqtrd 2773 . . . 4 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...((2 ยท ๐‘ฆ) + 1))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) + (cosโ€˜((((2 ยท ๐‘ฆ) + 1) + 1) ยท ฯ€))) = 0)
17065, 94, 1693eqtrd 2777 . . 3 ((๐‘ฆ โˆˆ โ„• โˆง ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0) โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1)))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0)
171170ex 414 . 2 (๐‘ฆ โˆˆ โ„• โ†’ (ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐‘ฆ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0 โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท (๐‘ฆ + 1)))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0))
1724, 8, 12, 16, 54, 171nnind 12227 1 (๐พ โˆˆ โ„• โ†’ ฮฃ๐‘› โˆˆ (1...(2 ยท ๐พ))(cosโ€˜(๐‘› ยท ฯ€)) = 0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   = wceq 1542  โŠคwtru 1543   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6541  (class class class)co 7406  โ„‚cc 11105  โ„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110   ยท cmul 11112   < clt 11245   โ‰ค cle 11246  -cneg 11442   / cdiv 11868  โ„•cn 12209  2c2 12264  โ„คcz 12555  โ„คโ‰ฅcuz 12819  โ„+crp 12971  ...cfz 13481  ฮฃcsu 15629  cosccos 16005  ฯ€cpi 16007
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  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-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-xneg 13089  df-xadd 13090  df-xmul 13091  df-ioo 13325  df-ioc 13326  df-ico 13327  df-icc 13328  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  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  df-pi 16013  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-hom 17218  df-cco 17219  df-rest 17365  df-topn 17366  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-topgen 17386  df-pt 17387  df-prds 17390  df-xrs 17445  df-qtop 17450  df-imas 17451  df-xps 17453  df-mre 17527  df-mrc 17528  df-acs 17530  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-submnd 18669  df-mulg 18946  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-psmet 20929  df-xmet 20930  df-met 20931  df-bl 20932  df-mopn 20933  df-fbas 20934  df-fg 20935  df-cnfld 20938  df-top 22388  df-topon 22405  df-topsp 22427  df-bases 22441  df-cld 22515  df-ntr 22516  df-cls 22517  df-nei 22594  df-lp 22632  df-perf 22633  df-cn 22723  df-cnp 22724  df-haus 22811  df-tx 23058  df-hmeo 23251  df-fil 23342  df-fm 23434  df-flim 23435  df-flf 23436  df-xms 23818  df-ms 23819  df-tms 23820  df-cncf 24386  df-limc 25375  df-dv 25376
This theorem is referenced by:  dirkertrigeqlem3  44803
  Copyright terms: Public domain W3C validator