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

Theorem efiatan2 26658
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 11171 . . . . 5 i ∈ β„‚
2 atancl 26622 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (arctanβ€˜π΄) ∈ β„‚)
3 mulcl 11196 . . . . 5 ((i ∈ β„‚ ∧ (arctanβ€˜π΄) ∈ β„‚) β†’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
41, 2, 3sylancr 585 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)) ∈ β„‚)
5 efcl 16030 . . . 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 11170 . . . . 5 1 ∈ β„‚
8 atandm2 26618 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ β„‚ ∧ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) β‰  0 ∧ (1 + (i Β· 𝐴)) β‰  0))
98simp1bi 1143 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
109sqcld 14113 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (𝐴↑2) ∈ β„‚)
11 addcl 11194 . . . . 5 ((1 ∈ β„‚ ∧ (𝐴↑2) ∈ β„‚) β†’ (1 + (𝐴↑2)) ∈ β„‚)
127, 10, 11sylancr 585 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (𝐴↑2)) ∈ β„‚)
1312sqrtcld 15388 . . 3 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚)
1412sqsqrtd 15390 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))↑2) = (1 + (𝐴↑2)))
15 atandm4 26620 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan ↔ (𝐴 ∈ β„‚ ∧ (1 + (𝐴↑2)) β‰  0))
1615simprbi 495 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (𝐴↑2)) β‰  0)
1714, 16eqnetrd 3006 . . . 4 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))↑2) β‰  0)
18 sqne0 14092 . . . . 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 12000 . 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 12431 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ β„‚
2312, 16logcld 26315 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚)
24 mulcl 11196 . . . . . . 7 (((1 / 2) ∈ β„‚ ∧ (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) ∈ β„‚) β†’ ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) ∈ β„‚)
2522, 23, 24sylancr 585 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) ∈ β„‚)
26 efadd 16041 . . . . . 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 582 . . . . 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 12291 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ β„‚
2928a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ 2 ∈ β„‚)
30 mulcl 11196 . . . . . . . . . . . . . 14 ((i ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚)
311, 9, 30sylancr 585 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚)
32 addcl 11194 . . . . . . . . . . . . 13 ((1 ∈ β„‚ ∧ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚) β†’ (1 + (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
337, 31, 32sylancr 585 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
348simp3bi 1145 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 + (i Β· 𝐴)) β‰  0)
3533, 34logcld 26315 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
3629, 35, 4subdid 11674 . . . . . . . . . 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 26625 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (arctanβ€˜π΄) = ((i / 2) Β· ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))))
3837oveq2d 7427 . . . . . . . . . . . 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 11241 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· i) Β· (arctanβ€˜π΄)) = (2 Β· (i Β· (arctanβ€˜π΄))))
41 halfcl 12441 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (i ∈ β„‚ β†’ (i / 2) ∈ β„‚)
421, 41ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (i / 2) ∈ β„‚
4328, 1, 42mulassi 11229 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((2 Β· i) Β· (i / 2)) = (2 Β· (i Β· (i / 2)))
4428, 1, 42mul12i 11413 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (2 Β· (i Β· (i / 2))) = (i Β· (2 Β· (i / 2)))
45 2ne0 12320 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 β‰  0
461, 28, 45divcan2i 11961 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (2 Β· (i / 2)) = i
4746oveq2i 7422 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (i Β· (2 Β· (i / 2))) = (i Β· i)
48 ixi 11847 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (i Β· i) = -1
4947, 48eqtri 2758 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (i Β· (2 Β· (i / 2))) = -1
5043, 44, 493eqtri 2762 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 Β· i) Β· (i / 2)) = -1
5150oveq1i 7421 . . . . . . . . . . . . . 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 11463 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((1 ∈ β„‚ ∧ (i Β· 𝐴) ∈ β„‚) β†’ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
537, 31, 52sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) ∈ β„‚)
548simp2bi 1144 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)) β‰  0)
5553, 54logcld 26315 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚)
5655, 35subcld 11575 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) ∈ β„‚)
5756mulm1d 11670 . . . . . . . . . . . . . 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 2782 . . . . . . . . . . . . 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 12439 . . . . . . . . . . . . . . 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 11241 . . . . . . . . . . . . 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 11591 . . . . . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· (i Β· (arctanβ€˜π΄))) = ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))
6665oveq2d 7427 . . . . . . . . . 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 11196 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 ∈ β„‚ ∧ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) ∈ β„‚) β†’ (2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) ∈ β„‚)
6828, 35, 67sylancr 585 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) ∈ β„‚)
6968, 35, 55subsubd 11603 . . . . . . . . . . 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 12459 . . . . . . . . . . . . 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 11631 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((2 Β· (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) βˆ’ (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = (logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))))
7271oveq1d 7426 . . . . . . . . . . 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 26655 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) ∈ ran log)
74 logef 26326 . . . . . . . . . . . . 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 16041 . . . . . . . . . . . . . . 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 582 . . . . . . . . . . . . . 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 26321 . . . . . . . . . . . . . . . 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 582 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴)))) = (1 + (i Β· 𝐴)))
80 eflog 26321 . . . . . . . . . . . . . . . 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 582 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜(logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) = (1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))
8279, 81oveq12d 7429 . . . . . . . . . . . . . 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 14163 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (1↑2) = 1
8483a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1↑2) = 1)
85 sqmul 14088 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((i ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((i Β· 𝐴)↑2) = ((i↑2) Β· (𝐴↑2)))
861, 9, 85sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i Β· 𝐴)↑2) = ((i↑2) Β· (𝐴↑2)))
87 i2 14170 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (i↑2) = -1
8887oveq1i 7421 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((i↑2) Β· (𝐴↑2)) = (-1 Β· (𝐴↑2))
8910mulm1d 11670 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (-1 Β· (𝐴↑2)) = -(𝐴↑2))
9088, 89eqtrid 2782 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i↑2) Β· (𝐴↑2)) = -(𝐴↑2))
9186, 90eqtrd 2770 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((i Β· 𝐴)↑2) = -(𝐴↑2))
9284, 91oveq12d 7429 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1↑2) βˆ’ ((i Β· 𝐴)↑2)) = (1 βˆ’ -(𝐴↑2)))
93 subsq 14178 . . . . . . . . . . . . . . . 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 585 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1↑2) βˆ’ ((i Β· 𝐴)↑2)) = ((1 + (i Β· 𝐴)) Β· (1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))
95 subneg 11513 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ β„‚ ∧ (𝐴↑2) ∈ β„‚) β†’ (1 βˆ’ -(𝐴↑2)) = (1 + (𝐴↑2)))
967, 10, 95sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (1 βˆ’ -(𝐴↑2)) = (1 + (𝐴↑2)))
9792, 94, 963eqtr3d 2778 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 + (i Β· 𝐴)) Β· (1 βˆ’ (i Β· 𝐴))) = (1 + (𝐴↑2)))
9877, 82, 973eqtrd 2774 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴))))) = (1 + (𝐴↑2)))
9998fveq2d 6894 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (logβ€˜(expβ€˜((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
10075, 99eqtr3d 2772 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) + (logβ€˜(1 βˆ’ (i Β· 𝐴)))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
10169, 72, 1003eqtrd 2774 . . . . . . . . . 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 2774 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (2 Β· ((logβ€˜(1 + (i Β· 𝐴))) βˆ’ (i Β· (arctanβ€˜π΄)))) = (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
103102oveq1d 7426 . . . . . . . 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 11575 . . . . . . . . 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 11999 . . . . . . . 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 11998 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((logβ€˜(1 + (𝐴↑2))) / 2) = ((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2)))))
108103, 106, 1073eqtr3d 2778 . . . . . . 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 11593 . . . . . . 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 6894 . . . . 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 2772 . . . 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 26456 . . . . . 6 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((1 + (𝐴↑2))↑𝑐(1 / 2)) = (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))))
115 cxpsqrt 26447 . . . . . . 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 2772 . . . . 5 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ (expβ€˜((1 / 2) Β· (logβ€˜(1 + (𝐴↑2))))) = (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2))))
118117oveq2d 7427 . . . 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 2778 . . 3 (𝐴 ∈ dom arctan β†’ ((expβ€˜(i Β· (arctanβ€˜π΄))) Β· (βˆšβ€˜(1 + (𝐴↑2)))) = (1 + (i Β· 𝐴)))
120119oveq1d 7426 . 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 2772 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 1539   ∈ wcel 2104   β‰  wne 2938  dom cdm 5675  ran crn 5676  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  β„‚cc 11110  0cc0 11112  1c1 11113  ici 11114   + caddc 11115   Β· cmul 11117   βˆ’ cmin 11448  -cneg 11449   / cdiv 11875  2c2 12271  β†‘cexp 14031  βˆšcsqrt 15184  expce 16009  logclog 26299  β†‘𝑐ccxp 26300  arctancatan 26605
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-2o 8469  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-fi 9408  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-q 12937  df-rp 12979  df-xneg 13096  df-xadd 13097  df-xmul 13098  df-ioo 13332  df-ioc 13333  df-ico 13334  df-icc 13335  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-fl 13761  df-mod 13839  df-seq 13971  df-exp 14032  df-fac 14238  df-bc 14267  df-hash 14295  df-shft 15018  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-limsup 15419  df-clim 15436  df-rlim 15437  df-sum 15637  df-ef 16015  df-sin 16017  df-cos 16018  df-pi 16020  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-starv 17216  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-ip 17219  df-tset 17220  df-ple 17221  df-ds 17223  df-unif 17224  df-hom 17225  df-cco 17226  df-rest 17372  df-topn 17373  df-0g 17391  df-gsum 17392  df-topgen 17393  df-pt 17394  df-prds 17397  df-xrs 17452  df-qtop 17457  df-imas 17458  df-xps 17460  df-mre 17534  df-mrc 17535  df-acs 17537  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-submnd 18706  df-mulg 18987  df-cntz 19222  df-cmn 19691  df-psmet 21136  df-xmet 21137  df-met 21138  df-bl 21139  df-mopn 21140  df-fbas 21141  df-fg 21142  df-cnfld 21145  df-top 22616  df-topon 22633  df-topsp 22655  df-bases 22669  df-cld 22743  df-ntr 22744  df-cls 22745  df-nei 22822  df-lp 22860  df-perf 22861  df-cn 22951  df-cnp 22952  df-haus 23039  df-tx 23286  df-hmeo 23479  df-fil 23570  df-fm 23662  df-flim 23663  df-flf 23664  df-xms 24046  df-ms 24047  df-tms 24048  df-cncf 24618  df-limc 25615  df-dv 25616  df-log 26301  df-cxp 26302  df-atan 26608
This theorem is referenced by:  cosatan  26662
  Copyright terms: Public domain W3C validator