MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  efiatan2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem efiatan2 26411
Description: Value of the exponential of an artcangent. (Contributed by Mario Carneiro, 3-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
efiatan2 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) = ((1 + (i Β· 𝐴)) / (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))

Proof of Theorem efiatan2
StepHypRef Expression
1 ax-icn 11165 . . . . 5 i ∈ β„‚
2 atancl 26375 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (arctanβ€˜π΄) ∈ β„‚)
3 mulcl 11190 . . . . 5 ((i ∈ β„‚ ∧ (arctanβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
41, 2, 3sylancr 587 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
5 efcl 16022 . . . 4 ((i Β· (arctanβ€˜π΄)) ∈ β„‚ β†’ (expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
64, 5syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
7 ax-1cn 11164 . . . . 5 1 ∈ β„‚
8 atandm2 26371 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ β„‚ ∧ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) β‰  0 ∧ (1 + (i Β· 𝐴)) β‰  0))
98simp1bi 1145 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
109sqcld 14105 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (𝐴↑2) ∈ β„‚)
11 addcl 11188 . . . . 5 ((1 ∈ β„‚ ∧ (𝐴↑2) ∈ β„‚) β†’ (1 + (𝐴↑2)) ∈ β„‚)
127, 10, 11sylancr 587 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (𝐴↑2)) ∈ β„‚)
1312sqrtcld 15380 . . 3 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚)
1412sqsqrtd 15382 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))↑2) = (1 + (𝐴↑2)))
15 atandm4 26373 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ β„‚ ∧ (1 + (𝐴↑2)) β‰  0))
1615simprbi 497 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (𝐴↑2)) β‰  0)
1714, 16eqnetrd 3008 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))↑2) β‰  0)
18 sqne0 14084 . . . . 5 ((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚ β†’ (((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))↑2) β‰  0 ↔ (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))) β‰  0))
1913, 18syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))↑2) β‰  0 ↔ (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))) β‰  0))
2017, 19mpbid 231 . . 3 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))) β‰  0)
216, 13, 20divcan4d 11992 . 2 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) / (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) = (expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))))
22 halfcn 12423 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ β„‚
2312, 16logcld 26070 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚)
24 mulcl 11190 . . . . . . 7 (((1 / 2) ∈ β„‚ ∧ (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚) β†’ ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) ∈ β„‚)
2522, 23, 24sylancr 587 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) ∈ β„‚)
26 efadd 16033 . . . . . 6 (((i Β· (arctanβ€˜π΄)) ∈ β„‚ ∧ ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) ∈ β„‚) β†’ (expβ€˜((i Β· (arctanβ€˜π΄)) + ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))) = ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))))
274, 25, 26syl2anc 584 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((i Β· (arctanβ€˜π΄)) + ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))) = ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))))
28 2cn 12283 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ β„‚
2928a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ 2 ∈ β„‚)
30 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . . 14 ((i ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚)
311, 9, 30sylancr 587 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚)
32 addcl 11188 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ β„‚ ∧ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚) β†’ (1 + (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
337, 31, 32sylancr 587 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
348simp3bi 1147 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (i Β· 𝐴)) β‰  0)
3533, 34logcld 26070 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
3629, 35, 4subdid 11666 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)))) = ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ (2 Β· (i Β· (arctanβ€˜π΄)))))
37 atanval 26378 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (arctanβ€˜π΄) = ((i / 2) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))))
3837oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· i) Β· (arctanβ€˜π΄)) = ((2 Β· i) Β· ((i / 2) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))))
391a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ i ∈ β„‚)
4029, 39, 2mulassd 11233 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· i) Β· (arctanβ€˜π΄)) = (2 Β· (i Β· (arctanβ€˜π΄))))
41 halfcl 12433 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (i ∈ β„‚ β†’ (i / 2) ∈ β„‚)
421, 41ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (i / 2) ∈ β„‚
4328, 1, 42mulassi 11221 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 Β· i) Β· (i / 2)) = (2 Β· (i Β· (i / 2)))
4428, 1, 42mul12i 11405 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (2 Β· (i Β· (i / 2))) = (i Β· (2 Β· (i / 2)))
45 2ne0 12312 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 β‰  0
461, 28, 45divcan2i 11953 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (2 Β· (i / 2)) = i
4746oveq2i 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (i Β· (2 Β· (i / 2))) = (i Β· i)
48 ixi 11839 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (i Β· i) = -1
4947, 48eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (i Β· (2 Β· (i / 2))) = -1
5043, 44, 493eqtri 2764 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 Β· i) Β· (i / 2)) = -1
5150oveq1i 7415 . . . . . . . . . . . . . 14 (((2 Β· i) Β· (i / 2)) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))) = (-1 Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
52 subcl 11455 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((1 ∈ β„‚ ∧ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚) β†’ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
537, 31, 52sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
548simp2bi 1146 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) β‰  0)
5553, 54logcld 26070 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
5655, 35subcld 11567 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) ∈ β„‚)
5756mulm1d 11662 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (-1 Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))) = -((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
5851, 57eqtrid 2784 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((2 Β· i) Β· (i / 2)) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))) = -((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
59 2mulicn 12431 . . . . . . . . . . . . . . 15 (2 Β· i) ∈ β„‚
6059a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· i) ∈ β„‚)
6142a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (i / 2) ∈ β„‚)
6260, 61, 56mulassd 11233 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((2 Β· i) Β· (i / 2)) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))) = ((2 Β· i) Β· ((i / 2) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))))
6355, 35negsubdi2d 11583 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ -((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
6458, 62, 633eqtr3d 2780 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· i) Β· ((i / 2) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
6538, 40, 643eqtr3d 2780 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· (i Β· (arctanβ€˜π΄))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
6665oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ (2 Β· (i Β· (arctanβ€˜π΄)))) = ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))))
67 mulcl 11190 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ β„‚ ∧ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) ∈ β„‚)
6828, 35, 67sylancr 587 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) ∈ β„‚)
6968, 35, 55subsubd 11595 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = (((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
70352timesd 12451 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
7135, 35, 70mvrladdd 11623 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))
7271oveq1d 7420 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
73 atanlogadd 26408 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) ∈ ran log)
74 logef 26081 . . . . . . . . . . . . 13 (((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) ∈ ran log β†’ (logβ€˜(expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
7573, 74syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
76 efadd 16033 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚ ∧ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = ((expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) Β· (expβ€˜(logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))))
7735, 55, 76syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = ((expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) Β· (expβ€˜(logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))))
78 eflog 26076 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((1 + (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (1 + (i Β· 𝐴)) β‰  0) β†’ (expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = (1 + (i Β· 𝐴)))
7933, 34, 78syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = (1 + (i Β· 𝐴)))
80 eflog 26076 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚ ∧ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) β‰  0) β†’ (expβ€˜(logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) = (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))
8153, 54, 80syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) = (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))
8279, 81oveq12d 7423 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) Β· (expβ€˜(logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = ((1 + (i Β· 𝐴)) Β· (1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))
83 sq1 14155 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (1↑2) = 1
8483a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1↑2) = 1)
85 sqmul 14080 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((i ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((i Β· 𝐴)↑2) = ((i↑2) Β· (𝐴↑2)))
861, 9, 85sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i Β· 𝐴)↑2) = ((i↑2) Β· (𝐴↑2)))
87 i2 14162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (i↑2) = -1
8887oveq1i 7415 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((i↑2) Β· (𝐴↑2)) = (-1 Β· (𝐴↑2))
8910mulm1d 11662 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (-1 Β· (𝐴↑2)) = -(𝐴↑2))
9088, 89eqtrid 2784 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i↑2) Β· (𝐴↑2)) = -(𝐴↑2))
9186, 90eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i Β· 𝐴)↑2) = -(𝐴↑2))
9284, 91oveq12d 7423 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1↑2) βˆ’ ((i Β· 𝐴)↑2)) = (1 βˆ’ -(𝐴↑2)))
93 subsq 14170 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ β„‚ ∧ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚) β†’ ((1↑2) βˆ’ ((i Β· 𝐴)↑2)) = ((1 + (i Β· 𝐴)) Β· (1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))
947, 31, 93sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1↑2) βˆ’ ((i Β· 𝐴)↑2)) = ((1 + (i Β· 𝐴)) Β· (1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))
95 subneg 11505 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ β„‚ ∧ (𝐴↑2) ∈ β„‚) β†’ (1 βˆ’ -(𝐴↑2)) = (1 + (𝐴↑2)))
967, 10, 95sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 βˆ’ -(𝐴↑2)) = (1 + (𝐴↑2)))
9792, 94, 963eqtr3d 2780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 + (i Β· 𝐴)) Β· (1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) = (1 + (𝐴↑2)))
9877, 82, 973eqtrd 2776 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = (1 + (𝐴↑2)))
9998fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
10075, 99eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
10169, 72, 1003eqtrd 2776 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
10236, 66, 1013eqtrd 2776 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
103102oveq1d 7420 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)))) / 2) = ((logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) / 2))
10435, 4subcld 11567 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄))) ∈ β„‚)
10545a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ 2 β‰  0)
106104, 29, 105divcan3d 11991 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)))) / 2) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄))))
10723, 29, 105divrec2d 11990 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) / 2) = ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))
108103, 106, 1073eqtr3d 2780 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄))) = ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))
10935, 4, 25subaddd 11585 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄))) = ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) ↔ ((i Β· (arctanβ€˜π΄)) + ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))) = (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
110108, 109mpbid 231 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i Β· (arctanβ€˜π΄)) + ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))) = (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))
111110fveq2d 6892 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((i Β· (arctanβ€˜π΄)) + ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))) = (expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
11227, 111eqtr3d 2774 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))) = (expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))))
11322a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 / 2) ∈ β„‚)
11412, 16, 113cxpefd 26211 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))))
115 cxpsqrt 26202 . . . . . . 7 ((1 + (𝐴↑2)) ∈ β„‚ β†’ ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
11612, 115syl 17 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
117114, 116eqtr3d 2774 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))) = (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
118117oveq2d 7421 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))) = ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))
119112, 118, 793eqtr3d 2780 . . 3 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) = (1 + (i Β· 𝐴)))
120119oveq1d 7420 . 2 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) / (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) = ((1 + (i Β· 𝐴)) / (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))
12121, 120eqtr3d 2774 1 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) = ((1 + (i Β· 𝐴)) / (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  dom cdm 5675  ran crn 5676  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  β„‚cc 11104  0cc0 11106  1c1 11107  ici 11108   + caddc 11109   Β· cmul 11111   βˆ’ cmin 11440  -cneg 11441   / cdiv 11867  2c2 12263  β†‘cexp 14023  βˆšcsqrt 15176  expce 16001  logclog 26054  β†‘𝑐ccxp 26055  arctancatan 26358
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  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  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-ef 16007  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-limc 25374  df-dv 25375  df-log 26056  df-cxp 26057  df-atan 26361
This theorem is referenced by:  cosatan  26415
  Copyright terms: Public domain W3C validator