Theorem eff1o 26477

Description: The exponential function maps the set 𝑆, of complex numbers with imaginary part in the closed-above, open-below interval from -π to π one-to-one onto the nonzero complex numbers. (Contributed by Paul Chapman, 16-Apr-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 13-May-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
eff1o.1	⊢ 𝑆 = (◡ℑ “ (-π(,]π))

Assertion

Ref	Expression
eff1o	⊢ (exp ↾ 𝑆):𝑆–1-1-onto→(ℂ ∖ {0})

Proof of Theorem eff1o

Dummy variables 𝑥 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pire 26387	. . 3 ⊢ π ∈ ℝ
2	1	renegcli 11546	. 2 ⊢ -π ∈ ℝ
3		eqid 2728	. . 3 ⊢ (𝑤 ∈ (-π(,]π) ↦ (exp‘(i · 𝑤))) = (𝑤 ∈ (-π(,]π) ↦ (exp‘(i · 𝑤)))
4		eff1o.1	. . 3 ⊢ 𝑆 = (◡ℑ “ (-π(,]π))
5		rexr 11285	. . . 4 ⊢ (-π ∈ ℝ → -π ∈ ℝ*)
6		iocssre 13431	. . . 4 ⊢ ((-π ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ) → (-π(,]π) ⊆ ℝ)
7	5, 1, 6	sylancl 585	. . 3 ⊢ (-π ∈ ℝ → (-π(,]π) ⊆ ℝ)
8		picn 26388	. . . . . . . 8 ⊢ π ∈ ℂ
9	8	2timesi 12375	. . . . . . 7 ⊢ (2 · π) = (π + π)
10	9	oveq2i 7426	. . . . . 6 ⊢ (-π + (2 · π)) = (-π + (π + π))
11		negpicn 26391	. . . . . . 7 ⊢ -π ∈ ℂ
12	8, 8	addcli 11245	. . . . . . 7 ⊢ (π + π) ∈ ℂ
13	11, 12	addcomi 11430	. . . . . 6 ⊢ (-π + (π + π)) = ((π + π) + -π)
14	12, 8	negsubi 11563	. . . . . . 7 ⊢ ((π + π) + -π) = ((π + π) − π)
15	8, 8	pncan3oi 11501	. . . . . . 7 ⊢ ((π + π) − π) = π
16	14, 15	eqtri 2756	. . . . . 6 ⊢ ((π + π) + -π) = π
17	10, 13, 16	3eqtrri 2761	. . . . 5 ⊢ π = (-π + (2 · π))
18	17	oveq2i 7426	. . . 4 ⊢ (-π(,]π) = (-π(,](-π + (2 · π)))
19	18	efif1olem1 26470	. . 3 ⊢ ((-π ∈ ℝ ∧ (𝑥 ∈ (-π(,]π) ∧ 𝑦 ∈ (-π(,]π))) → (abs‘(𝑥 − 𝑦)) < (2 · π))
20	18	efif1olem2 26471	. . 3 ⊢ ((-π ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ∃𝑦 ∈ (-π(,]π)((𝑧 − 𝑦) / (2 · π)) ∈ ℤ)
21	3, 4, 7, 19, 20	eff1olem 26476	. 2 ⊢ (-π ∈ ℝ → (exp ↾ 𝑆):𝑆–1-1-onto→(ℂ ∖ {0}))
22	2, 21	ax-mp 5	1 ⊢ (exp ↾ 𝑆):𝑆–1-1-onto→(ℂ ∖ {0})

Syntax hints:   = wceq 1534   ∈ wcel 2099   ∖ cdif 3942   ⊆ wss 3945  {csn 4625   ↦ cmpt 5226  ^◡ccnv 5672   ↾ cres 5675   “ cima 5676  –1-1-onto→wf1o 6542  ‘cfv 6543  (class class class)co 7415  ℂcc 11131  ℝcr 11132  0cc0 11133  ici 11135   + caddc 11136   · cmul 11138  ℝ^*cxr 11272   − cmin 11469  -cneg 11470  2c2 12292  (,]cioc 13352  ℑcim 15072  expce 16032  πcpi 16037

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-inf2 9659  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210  ax-pre-sup 11211  ax-addf 11212

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3472  df-sbc 3776  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3964  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-tp 4630  df-op 4632  df-uni 4905  df-int 4946  df-iun 4994  df-iin 4995  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-se 5629  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-of 7680  df-om 7866  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8161  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8481  df-2o 8482  df-er 8719  df-map 8841  df-pm 8842  df-ixp 8911  df-en 8959  df-dom 8960  df-sdom 8961  df-fin 8962  df-fsupp 9381  df-fi 9429  df-sup 9460  df-inf 9461  df-oi 9528  df-card 9957  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11897  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-4 12302  df-5 12303  df-6 12304  df-7 12305  df-8 12306  df-9 12307  df-n0 12498  df-z 12584  df-dec 12703  df-uz 12848  df-q 12958  df-rp 13002  df-xneg 13119  df-xadd 13120  df-xmul 13121  df-ioo 13355  df-ioc 13356  df-ico 13357  df-icc 13358  df-fz 13512  df-fzo 13655  df-fl 13784  df-mod 13862  df-seq 13994  df-exp 14054  df-fac 14260  df-bc 14289  df-hash 14317  df-shft 15041  df-cj 15073  df-re 15074  df-im 15075  df-sqrt 15209  df-abs 15210  df-limsup 15442  df-clim 15459  df-rlim 15460  df-sum 15660  df-ef 16038  df-sin 16040  df-cos 16041  df-pi 16043  df-struct 17110  df-sets 17127  df-slot 17145  df-ndx 17157  df-base 17175  df-ress 17204  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-starv 17242  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-unif 17250  df-hom 17251  df-cco 17252  df-rest 17398  df-topn 17399  df-0g 17417  df-gsum 17418  df-topgen 17419  df-pt 17420  df-prds 17423  df-xrs 17478  df-qtop 17483  df-imas 17484  df-xps 17486  df-mre 17560  df-mrc 17561  df-acs 17563  df-mgm 18594  df-sgrp 18673  df-mnd 18689  df-submnd 18735  df-mulg 19018  df-cntz 19262  df-cmn 19731  df-psmet 21265  df-xmet 21266  df-met 21267  df-bl 21268  df-mopn 21269  df-fbas 21270  df-fg 21271  df-cnfld 21274  df-top 22790  df-topon 22807  df-topsp 22829  df-bases 22843  df-cld 22917  df-ntr 22918  df-cls 22919  df-nei 22996  df-lp 23034  df-perf 23035  df-cn 23125  df-cnp 23126  df-haus 23213  df-tx 23460  df-hmeo 23653  df-fil 23744  df-fm 23836  df-flim 23837  df-flf 23838  df-xms 24220  df-ms 24221  df-tms 24222  df-cncf 24792  df-limc 25789  df-dv 25790

This theorem is referenced by:  logrn  26486  eff1o2  26491