Theorem efiatan2 24935

Description: Value of the exponential of an artcangent. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Apr-2015.)

Assertion

Ref	Expression
efiatan2	⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘(i · (arctan‘𝐴))) = ((1 + (i · 𝐴)) / (√‘(1 + (𝐴↑2)))))

Proof of Theorem efiatan2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ax-icn 10248	. . . . 5 ⊢ i ∈ ℂ
2		atancl 24899	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (arctan‘𝐴) ∈ ℂ)
3		mulcl 10273	. . . . 5 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ (arctan‘𝐴) ∈ ℂ) → (i · (arctan‘𝐴)) ∈ ℂ)
4	1, 2, 3	sylancr 581	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (i · (arctan‘𝐴)) ∈ ℂ)
5		efcl 15095	. . . 4 ⊢ ((i · (arctan‘𝐴)) ∈ ℂ → (exp‘(i · (arctan‘𝐴))) ∈ ℂ)
6	4, 5	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘(i · (arctan‘𝐴))) ∈ ℂ)
7		ax-1cn 10247	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℂ
8		atandm2 24895	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0 ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0))
9	8	simp1bi 1175	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	sqcld 13213	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (𝐴↑2) ∈ ℂ)
11		addcl 10271	. . . . 5 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℂ) → (1 + (𝐴↑2)) ∈ ℂ)
12	7, 10, 11	sylancr 581	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 + (𝐴↑2)) ∈ ℂ)
13	12	sqrtcld 14461	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (√‘(1 + (𝐴↑2))) ∈ ℂ)
14	12	sqsqrtd 14463	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((√‘(1 + (𝐴↑2)))↑2) = (1 + (𝐴↑2)))
15		atandm4 24897	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ ℂ ∧ (1 + (𝐴↑2)) ≠ 0))
16	15	simprbi 490	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 + (𝐴↑2)) ≠ 0)
17	14, 16	eqnetrd 3004	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((√‘(1 + (𝐴↑2)))↑2) ≠ 0)
18		sqne0 13137	. . . . 5 ⊢ ((√‘(1 + (𝐴↑2))) ∈ ℂ → (((√‘(1 + (𝐴↑2)))↑2) ≠ 0 ↔ (√‘(1 + (𝐴↑2))) ≠ 0))
19	13, 18	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((√‘(1 + (𝐴↑2)))↑2) ≠ 0 ↔ (√‘(1 + (𝐴↑2))) ≠ 0))
20	17, 19	mpbid 223	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (√‘(1 + (𝐴↑2))) ≠ 0)
21	6, 13, 20	divcan4d 11061	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (√‘(1 + (𝐴↑2)))) / (√‘(1 + (𝐴↑2)))) = (exp‘(i · (arctan‘𝐴))))
22		halfcn 11493	. . . . . . 7 ⊢ (1 / 2) ∈ ℂ
23	12, 16	logcld 24608	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (log‘(1 + (𝐴↑2))) ∈ ℂ)
24		mulcl 10273	. . . . . . 7 ⊢ (((1 / 2) ∈ ℂ ∧ (log‘(1 + (𝐴↑2))) ∈ ℂ) → ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))) ∈ ℂ)
25	22, 23, 24	sylancr 581	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))) ∈ ℂ)
26		efadd 15106	. . . . . 6 ⊢ (((i · (arctan‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))) ∈ ℂ) → (exp‘((i · (arctan‘𝐴)) + ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))) = ((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))))
27	4, 25, 26	syl2anc 579	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘((i · (arctan‘𝐴)) + ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))) = ((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))))
28		2cn 11347	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℂ
29	28	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → 2 ∈ ℂ)
30		mulcl 10273	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
31	1, 9, 30	sylancr 581	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (i · 𝐴) ∈ ℂ)
32		addcl 10271	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → (1 + (i · 𝐴)) ∈ ℂ)
33	7, 31, 32	sylancr 581	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 + (i · 𝐴)) ∈ ℂ)
34	8	simp3bi 1177	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0)
35	33, 34	logcld 24608	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (log‘(1 + (i · 𝐴))) ∈ ℂ)
36	29, 35, 4	subdid 10740	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (2 · ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴)))) = ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (2 · (i · (arctan‘𝐴)))))
37		atanval 24902	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (arctan‘𝐴) = ((i / 2) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴))))))
38	37	oveq2d 6858	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · i) · (arctan‘𝐴)) = ((2 · i) · ((i / 2) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))))
39	1	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → i ∈ ℂ)
40	29, 39, 2	mulassd 10317	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · i) · (arctan‘𝐴)) = (2 · (i · (arctan‘𝐴))))
41		halfcl 11503	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (i ∈ ℂ → (i / 2) ∈ ℂ)
42	1, 41	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (i / 2) ∈ ℂ
43	28, 1, 42	mulassi 10305	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((2 · i) · (i / 2)) = (2 · (i · (i / 2)))
44	28, 1, 42	mul12i 10485	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (2 · (i · (i / 2))) = (i · (2 · (i / 2)))
45		2ne0 11383	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 2 ≠ 0
46	1, 28, 45	divcan2i 11022	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (2 · (i / 2)) = i
47	46	oveq2i 6853	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (i · (2 · (i / 2))) = (i · i)
48		ixi 10910	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (i · i) = -1
49	47, 48	eqtri 2787	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (i · (2 · (i / 2))) = -1
50	43, 44, 49	3eqtri 2791	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((2 · i) · (i / 2)) = -1
51	50	oveq1i 6852	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((2 · i) · (i / 2)) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴))))) = (-1 · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))
52		subcl 10534	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → (1 − (i · 𝐴)) ∈ ℂ)
53	7, 31, 52	sylancr 581	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 − (i · 𝐴)) ∈ ℂ)
54	8	simp2bi 1176	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0)
55	53, 54	logcld 24608	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (log‘(1 − (i · 𝐴))) ∈ ℂ)
56	55, 35	subcld 10646	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) ∈ ℂ)
57	56	mulm1d 10736	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (-1 · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴))))) = -((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))
58	51, 57	syl5eq 2811	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((2 · i) · (i / 2)) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴))))) = -((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))
59		2mulicn 11501	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (2 · i) ∈ ℂ
60	59	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (2 · i) ∈ ℂ)
61	42	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (i / 2) ∈ ℂ)
62	60, 61, 56	mulassd 10317	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((2 · i) · (i / 2)) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴))))) = ((2 · i) · ((i / 2) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))))
63	55, 35	negsubdi2d 10662	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → -((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
64	58, 62, 63	3eqtr3d 2807	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · i) · ((i / 2) · ((log‘(1 − (i · 𝐴))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
65	38, 40, 64	3eqtr3d 2807	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (2 · (i · (arctan‘𝐴))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
66	65	oveq2d 6858	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (2 · (i · (arctan‘𝐴)))) = ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (log‘(1 − (i · 𝐴))))))
67		mulcl 10273	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 ∈ ℂ ∧ (log‘(1 + (i · 𝐴))) ∈ ℂ) → (2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) ∈ ℂ)
68	28, 35, 67	sylancr 581	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) ∈ ℂ)
69	68, 35, 55	subsubd 10674	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (log‘(1 − (i · 𝐴))))) = (((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
70	35	2timesd 11521	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 + (i · 𝐴)))))
71	70	oveq1d 6857	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) = (((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))))
72	35, 35	pncand 10647	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) = (log‘(1 + (i · 𝐴))))
73	71, 72	eqtrd 2799	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) = (log‘(1 + (i · 𝐴))))
74	73	oveq1d 6857	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − (log‘(1 + (i · 𝐴)))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
75		atanlogadd 24932	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))) ∈ ran log)
76		logef 24619	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))) ∈ ran log → (log‘(exp‘((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
77	75, 76	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (log‘(exp‘((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))
78		efadd 15106	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((log‘(1 + (i · 𝐴))) ∈ ℂ ∧ (log‘(1 − (i · 𝐴))) ∈ ℂ) → (exp‘((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴))))) = ((exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))) · (exp‘(log‘(1 − (i · 𝐴))))))
79	35, 55, 78	syl2anc 579	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴))))) = ((exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))) · (exp‘(log‘(1 − (i · 𝐴))))))
80		eflog 24614	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((1 + (i · 𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 + (i · 𝐴)) ≠ 0) → (exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))) = (1 + (i · 𝐴)))
81	33, 34, 80	syl2anc 579	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))) = (1 + (i · 𝐴)))
82		eflog 24614	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((1 − (i · 𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 − (i · 𝐴)) ≠ 0) → (exp‘(log‘(1 − (i · 𝐴)))) = (1 − (i · 𝐴)))
83	53, 54, 82	syl2anc 579	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘(log‘(1 − (i · 𝐴)))) = (1 − (i · 𝐴)))
84	81, 83	oveq12d 6860	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))) · (exp‘(log‘(1 − (i · 𝐴))))) = ((1 + (i · 𝐴)) · (1 − (i · 𝐴))))
85		sq1 13165	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (1↑2) = 1
86	85	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1↑2) = 1)
87		sqmul 13133	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((i · 𝐴)↑2) = ((i↑2) · (𝐴↑2)))
88	1, 9, 87	sylancr 581	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((i · 𝐴)↑2) = ((i↑2) · (𝐴↑2)))
89		i2 13172	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (i↑2) = -1
90	89	oveq1i 6852	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((i↑2) · (𝐴↑2)) = (-1 · (𝐴↑2))
91	10	mulm1d 10736	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (-1 · (𝐴↑2)) = -(𝐴↑2))
92	90, 91	syl5eq 2811	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((i↑2) · (𝐴↑2)) = -(𝐴↑2))
93	88, 92	eqtrd 2799	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((i · 𝐴)↑2) = -(𝐴↑2))
94	86, 93	oveq12d 6860	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((1↑2) − ((i · 𝐴)↑2)) = (1 − -(𝐴↑2)))
95		subsq 13179	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (i · 𝐴) ∈ ℂ) → ((1↑2) − ((i · 𝐴)↑2)) = ((1 + (i · 𝐴)) · (1 − (i · 𝐴))))
96	7, 31, 95	sylancr 581	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((1↑2) − ((i · 𝐴)↑2)) = ((1 + (i · 𝐴)) · (1 − (i · 𝐴))))
97		subneg 10584	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((1 ∈ ℂ ∧ (𝐴↑2) ∈ ℂ) → (1 − -(𝐴↑2)) = (1 + (𝐴↑2)))
98	7, 10, 97	sylancr 581	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 − -(𝐴↑2)) = (1 + (𝐴↑2)))
99	94, 96, 98	3eqtr3d 2807	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((1 + (i · 𝐴)) · (1 − (i · 𝐴))) = (1 + (𝐴↑2)))
100	79, 84, 99	3eqtrd 2803	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴))))) = (1 + (𝐴↑2)))
101	100	fveq2d 6379	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (log‘(exp‘((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))))) = (log‘(1 + (𝐴↑2))))
102	77, 101	eqtr3d 2801	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((log‘(1 + (i · 𝐴))) + (log‘(1 − (i · 𝐴)))) = (log‘(1 + (𝐴↑2))))
103	69, 74, 102	3eqtrd 2803	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · (log‘(1 + (i · 𝐴)))) − ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (log‘(1 − (i · 𝐴))))) = (log‘(1 + (𝐴↑2))))
104	36, 66, 103	3eqtrd 2803	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (2 · ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴)))) = (log‘(1 + (𝐴↑2))))
105	104	oveq1d 6857	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴)))) / 2) = ((log‘(1 + (𝐴↑2))) / 2))
106	35, 4	subcld 10646	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴))) ∈ ℂ)
107	45	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → 2 ≠ 0)
108	106, 29, 107	divcan3d 11060	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((2 · ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴)))) / 2) = ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴))))
109	23, 29, 107	divrec2d 11059	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((log‘(1 + (𝐴↑2))) / 2) = ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))
110	105, 108, 109	3eqtr3d 2807	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴))) = ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))
111	35, 4, 25	subaddd 10664	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((log‘(1 + (i · 𝐴))) − (i · (arctan‘𝐴))) = ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))) ↔ ((i · (arctan‘𝐴)) + ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2))))) = (log‘(1 + (i · 𝐴)))))
112	110, 111	mpbid 223	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((i · (arctan‘𝐴)) + ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2))))) = (log‘(1 + (i · 𝐴))))
113	112	fveq2d 6379	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘((i · (arctan‘𝐴)) + ((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))) = (exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))))
114	27, 113	eqtr3d 2801	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))) = (exp‘(log‘(1 + (i · 𝐴)))))
115	22	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (1 / 2) ∈ ℂ)
116	12, 16, 115	cxpefd 24749	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (exp‘((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2))))))
117		cxpsqrt 24740	. . . . . . 7 ⊢ ((1 + (𝐴↑2)) ∈ ℂ → ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (√‘(1 + (𝐴↑2))))
118	12, 117	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (√‘(1 + (𝐴↑2))))
119	116, 118	eqtr3d 2801	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2))))) = (√‘(1 + (𝐴↑2))))
120	119	oveq2d 6858	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (exp‘((1 / 2) · (log‘(1 + (𝐴↑2)))))) = ((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (√‘(1 + (𝐴↑2)))))
121	114, 120, 81	3eqtr3d 2807	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → ((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (√‘(1 + (𝐴↑2)))) = (1 + (i · 𝐴)))
122	121	oveq1d 6857	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (((exp‘(i · (arctan‘𝐴))) · (√‘(1 + (𝐴↑2)))) / (√‘(1 + (𝐴↑2)))) = ((1 + (i · 𝐴)) / (√‘(1 + (𝐴↑2)))))
123	21, 122	eqtr3d 2801	1 ⊢ (𝐴 ∈ dom arctan → (exp‘(i · (arctan‘𝐴))) = ((1 + (i · 𝐴)) / (√‘(1 + (𝐴↑2)))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 197   = wceq 1652   ∈ wcel 2155   ≠ wne 2937  dom cdm 5277  ran crn 5278  ‘cfv 6068  (class class class)co 6842  ℂcc 10187  0cc0 10189  1c1 10190  ici 10191   + caddc 10192   · cmul 10194   − cmin 10520  -cneg 10521   / cdiv 10938  2c2 11327  ↑cexp 13067  √csqrt 14258  expce 15074  logclog 24592  ↑_𝑐ccxp 24593  arctancatan 24882

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267  ax-addf 10268  ax-mulf 10269

This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-iin 4679  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-of 7095  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-supp 7498  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-pm 8063  df-ixp 8114  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-fsupp 8483  df-fi 8524  df-sup 8555  df-inf 8556  df-oi 8622  df-card 9016  df-cda 9243  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-4 11337  df-5 11338  df-6 11339  df-7 11340  df-8 11341  df-9 11342  df-n0 11539  df-z 11625  df-dec 11741  df-uz 11887  df-q 11990  df-rp 12029  df-xneg 12146  df-xadd 12147  df-xmul 12148  df-ioo 12381  df-ioc 12382  df-ico 12383  df-icc 12384  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-bc 13294  df-hash 13322  df-shft 14092  df-cj 14124  df-re 14125  df-im 14126  df-sqrt 14260  df-abs 14261  df-limsup 14487  df-clim 14504  df-rlim 14505  df-sum 14702  df-ef 15080  df-sin 15082  df-cos 15083  df-pi 15085  df-struct 16132  df-ndx 16133  df-slot 16134  df-base 16136  df-sets 16137  df-ress 16138  df-plusg 16227  df-mulr 16228  df-starv 16229  df-sca 16230  df-vsca 16231  df-ip 16232  df-tset 16233  df-ple 16234  df-ds 16236  df-unif 16237  df-hom 16238  df-cco 16239  df-rest 16349  df-topn 16350  df-0g 16368  df-gsum 16369  df-topgen 16370  df-pt 16371  df-prds 16374  df-xrs 16428  df-qtop 16433  df-imas 16434  df-xps 16436  df-mre 16512  df-mrc 16513  df-acs 16515  df-mgm 17508  df-sgrp 17550  df-mnd 17561  df-submnd 17602  df-mulg 17808  df-cntz 18013  df-cmn 18461  df-psmet 20011  df-xmet 20012  df-met 20013  df-bl 20014  df-mopn 20015  df-fbas 20016  df-fg 20017  df-cnfld 20020  df-top 20978  df-topon 20995  df-topsp 21017  df-bases 21030  df-cld 21103  df-ntr 21104  df-cls 21105  df-nei 21182  df-lp 21220  df-perf 21221  df-cn 21311  df-cnp 21312  df-haus 21399  df-tx 21645  df-hmeo 21838  df-fil 21929  df-fm 22021  df-flim 22022  df-flf 22023  df-xms 22404  df-ms 22405  df-tms 22406  df-cncf 22960  df-limc 23921  df-dv 23922  df-log 24594  df-cxp 24595  df-atan 24885

This theorem is referenced by:  cosatan  24939