Theorem eff1o 26934

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⟶1-1onto(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 26840	. . 3 ⊢ π ∈ ℝ
2	1	renegcli 11658	. 2 ⊢ -π ∈ ℝ
3		eqid 2763	. . 3 ⊢ (𝑤 ∈ ( -π(,]π) ↦ (exp‘(i · 𝑤))) = (𝑤 ∈ ( -π(,]π) ↦ (exp‘(i · 𝑤)))
4		eff1o.1	. . 3 ⊢ 𝑆 = (◡ℑ “ ( -π(,]π))
5		rexr 11394	. . . 4 ⊢ ( -π ∈ ℝ → -π ∈ ℝ*)
6		iocssre 13598	. . . 4 ⊢ (( -π ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ) → ( -π(,]π) ⊆ ℝ)
7	5, 1, 6	sylancl 598	. . 3 ⊢ ( -π ∈ ℝ → ( -π(,]π) ⊆ ℝ)
8		picn 26842	. . . . . . . 8 ⊢ π ∈ ℂ
9	8	2timesi 12520	. . . . . . 7 ⊢ (2 · π) = (π + π)
10	9	oveq2i 7462	. . . . . 6 ⊢ ( -π + (2 · π)) = ( -π + (π + π))
11		negpicn 26848	. . . . . . 7 ⊢ -π ∈ ℂ
12	8, 8	addcli 11354	. . . . . . 7 ⊢ (π + π) ∈ ℂ
13	11, 12	addcomi 11540	. . . . . 6 ⊢ ( -π + (π + π)) = ((π + π) + -π)
14	12, 8	negsubi 11675	. . . . . . 7 ⊢ ((π + π) + -π) = ((π + π) − π)
15	8, 8	pncan3oi 11612	. . . . . . 7 ⊢ ((π + π) − π) = π
16	14, 15	eqtri 2786	. . . . . 6 ⊢ ((π + π) + -π) = π
17	10, 13, 16	3eqtrri 2791	. . . . 5 ⊢ π = ( -π + (2 · π))
18	17	oveq2i 7462	. . . 4 ⊢ ( -π(,]π) = ( -π(,]( -π + (2 · π)))
19	18	efif1olem1 26927	. . 3 ⊢ (( -π ∈ ℝ ∧ (𝑥 ∈ ( -π(,]π) ∧ 𝑦 ∈ ( -π(,]π))) → (abs‘(𝑥 − 𝑦)) < (2 · π))
20	18	efif1olem2 26928	. . 3 ⊢ (( -π ∈ ℝ ∧ 𝑧 ∈ ℝ) → ∃𝑦 ∈ ( -π(,]π)((𝑧 − 𝑦) / (2 · π)) ∈ ℤ)
21	3, 4, 7, 19, 20	eff1olem 26933	. 2 ⊢ ( -π ∈ ℝ → (exp ↾ 𝑆):𝑆⟶1-1onto(ℂ ∖ {0}))
22	2, 21	ax-mp 5	1 ⊢ (exp ↾ 𝑆):𝑆⟶1-1onto(ℂ ∖ {0})

This proof depends on syntax axioms:   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  {csn 4588   ↦ cmpt 5192  ^◡ccnv 5657   ↾ cres 5660   “ cima 5661  ⟶1-1ontowf1o 6565  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  0cc0 11239  ici 11241   + caddc 11242   · cmul 11244  ℝ^*cxr 11381   − cmin 11580   -cneg 11581  2c2 12437  (,]cioc 13517  ℑcim 15308  expce 16271  πcpi 16276

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-map 8887  df-pm 8888  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ioo 13520  df-ioc 13521  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-fl 13972  df-mod 14050  df-seq 14185  df-exp 14245  df-fac 14459  df-bc 14488  df-hash 14516  df-shft 15263  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-limsup 15682  df-clim 15699  df-rlim 15700  df-sum 15898  df-ef 16277  df-sin 16279  df-cos 16280  df-pi 16282  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-unif 17496  df-hom 17497  df-cco 17498  df-euf 17499  df-rest 17643  df-topn 17644  df-0g 17662  df-gsum 17663  df-topgen 17664  df-pt 17665  df-prds 17668  df-xrs 17724  df-qtop 17729  df-imas 17730  df-xps 17732  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-acs 17809  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-mulg 19328  df-cntz 19582  df-cmn 20047  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-fbas 21726  df-fg 21727  df-cnfld 21730  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-cld 23392  df-ntr 23393  df-cls 23394  df-nei 23471  df-lp 23509  df-perf 23510  df-cn 23600  df-cnp 23601  df-haus 23688  df-tx 23936  df-hmeo 24129  df-fil 24220  df-fm 24312  df-flim 24313  df-flf 24314  df-xms 24694  df-ms 24695  df-tms 24696  df-cncf 25254  df-limc 26241  df-dv 26242

This theorem is used by:  logrn  26943  eff1o2  26948