Users' Mathboxes Mathbox for Ender Ting < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  goldratval Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem goldratval 47819
Description: Value of the golden ratio. (Contributed by Ender Ting, 24-Jul-2026.)
Hypothesis
Ref Expression
goldra.val 𝐹 = (2 · (cos‘(π / 5)))
Assertion
Ref Expression
goldratval 𝐹 = ((1 + (√‘5)) / 2)

Proof of Theorem goldratval
StepHypRef Expression
1 1lt5 12472 . . . . . . . . . 10 1 < 5
2 0le1 11786 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 1
3 5nn0 12573 . . . . . . . . . . . 12 5 ∈ ℕ0
43nn0ge0i 12580 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 5
5 1re 11257 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℝ
6 5re 12377 . . . . . . . . . . . 12 5 ∈ ℝ
75, 6sqrtlti 15502 . . . . . . . . . . 11 ((0 ≤ 1 ∧ 0 ≤ 5) → (1 < 5 ↔ (√‘1) < (√‘5)))
82, 4, 7mp2an 705 . . . . . . . . . 10 (1 < 5 ↔ (√‘1) < (√‘5))
91, 8mpbi 233 . . . . . . . . 9 (√‘1) < (√‘5)
10 negneg1e1 12256 . . . . . . . . . 10 --1 = 1
11 sqrt1 15383 . . . . . . . . . 10 (√‘1) = 1
1210, 11eqtr4i 2786 . . . . . . . . 9 --1 = (√‘1)
13 5pos 12402 . . . . . . . . . . . 12 0 < 5
146, 13sqrtpclii 15495 . . . . . . . . . . 11 (√‘5) ∈ ℝ
1514recni 11272 . . . . . . . . . 10 (√‘5) ∈ ℂ
1615addridi 11446 . . . . . . . . 9 ((√‘5) + 0) = (√‘5)
179, 12, 163brtr4i 5135 . . . . . . . 8 --1 < ((√‘5) + 0)
18 neg1rr 12253 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
1918renegcli 11568 . . . . . . . . 9 --1 ∈ ℝ
20 0re 11259 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
2119, 14, 20ltsubadd2i 11822 . . . . . . . 8 ((--1 − (√‘5)) < 0 ↔ --1 < ((√‘5) + 0))
2217, 21mpbir 234 . . . . . . 7 (--1 − (√‘5)) < 0
2319, 14resubcli 11569 . . . . . . . 8 (--1 − (√‘5)) ∈ ℝ
24 2re 12364 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℝ
2524, 5remulcli 11274 . . . . . . . 8 (2 · 1) ∈ ℝ
26 2pos 12394 . . . . . . . . 9 0 < 2
27 2t1e2 12452 . . . . . . . . 9 (2 · 1) = 2
2826, 27breqtrri 5132 . . . . . . . 8 0 < (2 · 1)
2923, 20, 25, 28ltdiv1ii 12193 . . . . . . 7 ((--1 − (√‘5)) < 0 ↔ ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < (0 / (2 · 1)))
3022, 29mpbi 233 . . . . . 6 ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < (0 / (2 · 1))
3125recni 11272 . . . . . . 7 (2 · 1) ∈ ℂ
3220, 28gtneii 11371 . . . . . . 7 (2 · 1) ≠ 0
3331, 32div0i 11998 . . . . . 6 (0 / (2 · 1)) = 0
3430, 33breqtri 5130 . . . . 5 ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < 0
3523, 25, 32redivcli 12031 . . . . . 6 ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) ∈ ℝ
3635, 20ltnsymi 11378 . . . . 5 (((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < 0 → ¬ 0 < ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)))
3734, 36ax-mp 5 . . . 4 ¬ 0 < ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1))
38 goldra.val . . . . . 6 𝐹 = (2 · (cos‘(π / 5)))
3938goldrapos 47813 . . . . 5 0 < 𝐹
40 breq2 5107 . . . . 5 (𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) → (0 < 𝐹 ↔ 0 < ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1))))
4139, 40mpbii 236 . . . 4 (𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) → 0 < ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)))
4237, 41mto 200 . . 3 ¬ 𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1))
4338goldrarr 47811 . . . . . . . . . 10 𝐹 ∈ ℝ
4443recni 11272 . . . . . . . . 9 𝐹 ∈ ℂ
4544sqcli 14270 . . . . . . . 8 (𝐹↑2) ∈ ℂ
46 ax-1cn 11207 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
4744, 46addcli 11264 . . . . . . . 8 (𝐹 + 1) ∈ ℂ
4845, 47negsubi 11585 . . . . . . 7 ((𝐹↑2) + -(𝐹 + 1)) = ((𝐹↑2) − (𝐹 + 1))
4945mullidi 11263 . . . . . . . 8 (1 · (𝐹↑2)) = (𝐹↑2)
5044mulm1i 11708 . . . . . . . . . 10 (-1 · 𝐹) = -𝐹
5150oveq1i 7426 . . . . . . . . 9 ((-1 · 𝐹) + -1) = (-𝐹 + -1)
5244, 46negdii 11591 . . . . . . . . 9 -(𝐹 + 1) = (-𝐹 + -1)
5351, 52eqtr4i 2786 . . . . . . . 8 ((-1 · 𝐹) + -1) = -(𝐹 + 1)
5449, 53oveq12i 7428 . . . . . . 7 ((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1)) = ((𝐹↑2) + -(𝐹 + 1))
55 subsub4 11540 . . . . . . . 8 (((𝐹↑2) ∈ ℂ ∧ 𝐹 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((𝐹↑2) − 𝐹) − 1) = ((𝐹↑2) − (𝐹 + 1)))
5645, 44, 46, 55mp3an 1490 . . . . . . 7 (((𝐹↑2) − 𝐹) − 1) = ((𝐹↑2) − (𝐹 + 1))
5748, 54, 563eqtr4ri 2794 . . . . . 6 (((𝐹↑2) − 𝐹) − 1) = ((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1))
5838goldratmolem4 47818 . . . . . 6 (((𝐹↑2) − 𝐹) − 1) = 0
5957, 58eqtr3i 2785 . . . . 5 ((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1)) = 0
60 1cnd 11251 . . . . . . 7 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
61 ax-1ne0 11218 . . . . . . . 8 1 ≠ 0
6261a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 1 ≠ 0)
63 neg1cn 12252 . . . . . . . 8 -1 ∈ ℂ
6463a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
6544a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 𝐹 ∈ ℂ)
66 4cn 12375 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
6746, 66subnegi 11586 . . . . . . . . 9 (1 − -4) = (1 + 4)
68 neg1sqe1 14285 . . . . . . . . . 10 (-1↑2) = 1
6963mullidi 11263 . . . . . . . . . . . 12 (1 · -1) = -1
7069oveq2i 7427 . . . . . . . . . . 11 (4 · (1 · -1)) = (4 · -1)
7166, 46mulneg2i 11710 . . . . . . . . . . 11 (4 · -1) = -(4 · 1)
7266mulridi 11262 . . . . . . . . . . . 12 (4 · 1) = 4
7372negeqi 11499 . . . . . . . . . . 11 -(4 · 1) = -4
7470, 71, 733eqtri 2787 . . . . . . . . . 10 (4 · (1 · -1)) = -4
7568, 74oveq12i 7428 . . . . . . . . 9 ((-1↑2) − (4 · (1 · -1))) = (1 − -4)
76 df-5 12355 . . . . . . . . . 10 5 = (4 + 1)
7766, 46, 76comraddi 11474 . . . . . . . . 9 5 = (1 + 4)
7867, 75, 773eqtr4ri 2794 . . . . . . . 8 5 = ((-1↑2) − (4 · (1 · -1)))
7978a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 5 = ((-1↑2) − (4 · (1 · -1))))
8060, 62, 64, 64, 65, 79quad 27109 . . . . . 6 (⊤ → (((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1)) = 0 ↔ (𝐹 = ((--1 + (√‘5)) / (2 · 1)) ∨ 𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)))))
8180mptru 1577 . . . . 5 (((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1)) = 0 ↔ (𝐹 = ((--1 + (√‘5)) / (2 · 1)) ∨ 𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1))))
8259, 81mpbi 233 . . . 4 (𝐹 = ((--1 + (√‘5)) / (2 · 1)) ∨ 𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)))
8382ori 875 . . 3 𝐹 = ((--1 + (√‘5)) / (2 · 1)) → 𝐹 = ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)))
8442, 83mt3 204 . 2 𝐹 = ((--1 + (√‘5)) / (2 · 1))
8510oveq1i 7426 . . 3 (--1 + (√‘5)) = (1 + (√‘5))
8685, 27oveq12i 7428 . 2 ((--1 + (√‘5)) / (2 · 1)) = ((1 + (√‘5)) / 2)
8784, 86eqtri 2783 1 𝐹 = ((1 + (√‘5)) / 2)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wb 209  wo 861   = wceq 1570  wtru 1571  wcel 2145  wne 2955   class class class wbr 5103  cfv 6535  (class class class)co 7416  cc 11147  0cc0 11149  1c1 11150   + caddc 11152   · cmul 11154   < clt 11292  cle 11293  cmin 11490  -cneg 11491   / cdiv 11920  2c2 12344  4c4 12346  5c5 12347  cexp 14150  csqrt 15345  cosccos 16175  πcpi 16177
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7742  ax-inf2 9627  ax-cnex 11205  ax-resscn 11206  ax-1cn 11207  ax-icn 11208  ax-addcl 11209  ax-addrcl 11210  ax-mulcl 11211  ax-mulrcl 11212  ax-mulcom 11213  ax-addass 11214  ax-mulass 11215  ax-distr 11216  ax-i2m1 11217  ax-1ne0 11218  ax-1rid 11219  ax-rnegex 11220  ax-rrecex 11221  ax-cnre 11222  ax-pre-lttri 11223  ax-pre-lttrn 11224  ax-pre-ltadd 11225  ax-pre-mulgt0 11226  ax-pre-sup 11227  ax-addf 11228
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 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6301  df-ord 6362  df-on 6363  df-lim 6364  df-suc 6365  df-iota 6491  df-fun 6537  df-fn 6538  df-f 6539  df-f1 6540  df-fo 6541  df-f1o 6542  df-fv 6543  df-isom 6544  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7684  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8164  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-map 8835  df-pm 8836  df-ixp 8912  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-fsupp 9339  df-fi 9388  df-sup 9419  df-inf 9420  df-oi 9489  df-card 9969  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11492  df-neg 11493  df-div 11921  df-nn 12283  df-2 12352  df-3 12353  df-4 12354  df-5 12355  df-6 12356  df-7 12357  df-8 12358  df-9 12359  df-n0 12554  df-z 12641  df-dec 12762  df-uz 12913  df-q 13023  df-rp 13068  df-xneg 13188  df-xadd 13189  df-xmul 13190  df-ioo 13427  df-ioc 13428  df-ico 13429  df-icc 13430  df-fz 13587  df-fzo 13735  df-fl 13878  df-seq 14091  df-exp 14151  df-fac 14363  df-bc 14392  df-hash 14420  df-shft 15165  df-cj 15211  df-re 15212  df-im 15213  df-sqrt 15347  df-abs 15348  df-limsup 15583  df-clim 15600  df-rlim 15601  df-sum 15799  df-ef 16178  df-sin 16180  df-cos 16181  df-pi 16183  df-struct 17264  df-sets 17281  df-slot 17299  df-ndx 17311  df-base 17327  df-ress 17348  df-plusg 17380  df-mulr 17381  df-starv 17382  df-sca 17383  df-vsca 17384  df-ip 17385  df-tset 17386  df-ple 17387  df-ds 17389  df-unif 17390  df-hom 17391  df-cco 17392  df-rest 17532  df-topn 17533  df-0g 17551  df-gsum 17552  df-topgen 17553  df-pt 17554  df-prds 17557  df-xrs 17613  df-qtop 17618  df-imas 17619  df-xps 17621  df-mre 17695  df-mrc 17696  df-acs 17698  df-mgm 18755  df-sgrp 18847  df-mnd 18863  df-submnd 18918  df-mulg 19217  df-cntz 19470  df-cmn 19935  df-psmet 21609  df-xmet 21610  df-met 21611  df-bl 21612  df-mopn 21613  df-fbas 21614  df-fg 21615  df-cnfld 21618  df-top 23151  df-topon 23168  df-topsp 23190  df-bases 23203  df-cld 23276  df-ntr 23277  df-cls 23278  df-nei 23355  df-lp 23393  df-perf 23394  df-cn 23484  df-cnp 23485  df-haus 23572  df-tx 23820  df-hmeo 24013  df-fil 24104  df-fm 24196  df-flim 24197  df-flf 24198  df-xms 24578  df-ms 24579  df-tms 24580  df-cncf 25138  df-limc 26125  df-dv 26126
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator