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 47739
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 12448 . . . . . . . . . 10 1 < 5
2 0le1 11762 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 1
3 5nn0 12549 . . . . . . . . . . . 12 5 ∈ ℕ0
43nn0ge0i 12556 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 5
5 1re 11233 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℝ
6 5re 12353 . . . . . . . . . . . 12 5 ∈ ℝ
75, 6sqrtlti 15477 . . . . . . . . . . 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 12232 . . . . . . . . . 10 --1 = 1
11 sqrt1 15358 . . . . . . . . . 10 (√‘1) = 1
1210, 11eqtr4i 2788 . . . . . . . . 9 --1 = (√‘1)
13 5pos 12378 . . . . . . . . . . . 12 0 < 5
146, 13sqrtpclii 15470 . . . . . . . . . . 11 (√‘5) ∈ ℝ
1514recni 11248 . . . . . . . . . 10 (√‘5) ∈ ℂ
1615addridi 11422 . . . . . . . . 9 ((√‘5) + 0) = (√‘5)
179, 12, 163brtr4i 5139 . . . . . . . 8 --1 < ((√‘5) + 0)
18 neg1rr 12229 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
1918renegcli 11544 . . . . . . . . 9 --1 ∈ ℝ
20 0re 11235 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
2119, 14, 20ltsubadd2i 11798 . . . . . . . 8 ((--1 − (√‘5)) < 0 ↔ --1 < ((√‘5) + 0))
2217, 21mpbir 234 . . . . . . 7 (--1 − (√‘5)) < 0
2319, 14resubcli 11545 . . . . . . . 8 (--1 − (√‘5)) ∈ ℝ
24 2re 12340 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℝ
2524, 5remulcli 11250 . . . . . . . 8 (2 · 1) ∈ ℝ
26 2pos 12370 . . . . . . . . 9 0 < 2
27 2t1e2 12428 . . . . . . . . 9 (2 · 1) = 2
2826, 27breqtrri 5136 . . . . . . . 8 0 < (2 · 1)
2923, 20, 25, 28ltdiv1ii 12169 . . . . . . 7 ((--1 − (√‘5)) < 0 ↔ ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < (0 / (2 · 1)))
3022, 29mpbi 233 . . . . . 6 ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < (0 / (2 · 1))
3125recni 11248 . . . . . . 7 (2 · 1) ∈ ℂ
3220, 28gtneii 11347 . . . . . . 7 (2 · 1) ≠ 0
3331, 32div0i 11974 . . . . . 6 (0 / (2 · 1)) = 0
3430, 33breqtri 5134 . . . . 5 ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) < 0
3523, 25, 32redivcli 12007 . . . . . 6 ((--1 − (√‘5)) / (2 · 1)) ∈ ℝ
3635, 20ltnsymi 11354 . . . . 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 47733 . . . . 5 0 < 𝐹
40 breq2 5111 . . . . 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 47731 . . . . . . . . . 10 𝐹 ∈ ℝ
4443recni 11248 . . . . . . . . 9 𝐹 ∈ ℂ
4544sqcli 14245 . . . . . . . 8 (𝐹↑2) ∈ ℂ
46 ax-1cn 11183 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
4744, 46addcli 11240 . . . . . . . 8 (𝐹 + 1) ∈ ℂ
4845, 47negsubi 11561 . . . . . . 7 ((𝐹↑2) + -(𝐹 + 1)) = ((𝐹↑2) − (𝐹 + 1))
4945mullidi 11239 . . . . . . . 8 (1 · (𝐹↑2)) = (𝐹↑2)
5044mulm1i 11684 . . . . . . . . . 10 (-1 · 𝐹) = -𝐹
5150oveq1i 7426 . . . . . . . . 9 ((-1 · 𝐹) + -1) = (-𝐹 + -1)
5244, 46negdii 11567 . . . . . . . . 9 -(𝐹 + 1) = (-𝐹 + -1)
5351, 52eqtr4i 2788 . . . . . . . 8 ((-1 · 𝐹) + -1) = -(𝐹 + 1)
5449, 53oveq12i 7428 . . . . . . 7 ((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1)) = ((𝐹↑2) + -(𝐹 + 1))
55 subsub4 11516 . . . . . . . 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 2796 . . . . . 6 (((𝐹↑2) − 𝐹) − 1) = ((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1))
5838goldratmolem4 47738 . . . . . 6 (((𝐹↑2) − 𝐹) − 1) = 0
5957, 58eqtr3i 2787 . . . . 5 ((1 · (𝐹↑2)) + ((-1 · 𝐹) + -1)) = 0
60 1cnd 11227 . . . . . . 7 (⊤ → 1 ∈ ℂ)
61 ax-1ne0 11194 . . . . . . . 8 1 ≠ 0
6261a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 1 ≠ 0)
63 neg1cn 12228 . . . . . . . 8 -1 ∈ ℂ
6463a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → -1 ∈ ℂ)
6544a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 𝐹 ∈ ℂ)
66 4cn 12351 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
6746, 66subnegi 11562 . . . . . . . . 9 (1 − -4) = (1 + 4)
68 neg1sqe1 14260 . . . . . . . . . 10 (-1↑2) = 1
6963mullidi 11239 . . . . . . . . . . . 12 (1 · -1) = -1
7069oveq2i 7427 . . . . . . . . . . 11 (4 · (1 · -1)) = (4 · -1)
7166, 46mulneg2i 11686 . . . . . . . . . . 11 (4 · -1) = -(4 · 1)
7266mulridi 11238 . . . . . . . . . . . 12 (4 · 1) = 4
7372negeqi 11475 . . . . . . . . . . 11 -(4 · 1) = -4
7470, 71, 733eqtri 2789 . . . . . . . . . 10 (4 · (1 · -1)) = -4
7568, 74oveq12i 7428 . . . . . . . . 9 ((-1↑2) − (4 · (1 · -1))) = (1 − -4)
76 df-5 12331 . . . . . . . . . 10 5 = (4 + 1)
7766, 46, 76comraddi 11450 . . . . . . . . 9 5 = (1 + 4)
7867, 75, 773eqtr4ri 2796 . . . . . . . 8 5 = ((-1↑2) − (4 · (1 · -1)))
7978a1i 11 . . . . . . 7 (⊤ → 5 = ((-1↑2) − (4 · (1 · -1))))
8060, 62, 64, 64, 65, 79quad 27073 . . . . . 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 2785 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 2957   class class class wbr 5107  cfv 6537  (class class class)co 7416  cc 11123  0cc0 11125  1c1 11126   + caddc 11128   · cmul 11130   < clt 11268  cle 11269  cmin 11466  -cneg 11467   / cdiv 11896  2c2 12320  4c4 12322  5c5 12323  cexp 14125  csqrt 15320  cosccos 16152  πcpi 16154
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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-inf2 9623  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202  ax-pre-sup 11203  ax-addf 11204
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-se 5613  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-of 7681  df-om 7866  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8458  df-2o 8459  df-er 8699  df-map 8831  df-pm 8832  df-ixp 8908  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-fsupp 9335  df-fi 9384  df-sup 9415  df-inf 9416  df-oi 9485  df-card 9947  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11897  df-nn 12259  df-2 12328  df-3 12329  df-4 12330  df-5 12331  df-6 12332  df-7 12333  df-8 12334  df-9 12335  df-n0 12530  df-z 12617  df-dec 12738  df-uz 12889  df-q 12999  df-rp 13043  df-xneg 13163  df-xadd 13164  df-xmul 13165  df-ioo 13402  df-ioc 13403  df-ico 13404  df-icc 13405  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-fl 13853  df-seq 14066  df-exp 14126  df-fac 14338  df-bc 14367  df-hash 14395  df-shft 15140  df-cj 15186  df-re 15187  df-im 15188  df-sqrt 15322  df-abs 15323  df-limsup 15558  df-clim 15575  df-rlim 15576  df-sum 15774  df-ef 16155  df-sin 16157  df-cos 16158  df-pi 16160  df-struct 17241  df-sets 17258  df-slot 17276  df-ndx 17288  df-base 17304  df-ress 17325  df-plusg 17357  df-mulr 17358  df-starv 17359  df-sca 17360  df-vsca 17361  df-ip 17362  df-tset 17363  df-ple 17364  df-ds 17366  df-unif 17367  df-hom 17368  df-cco 17369  df-rest 17509  df-topn 17510  df-0g 17528  df-gsum 17529  df-topgen 17530  df-pt 17531  df-prds 17534  df-xrs 17590  df-qtop 17595  df-imas 17596  df-xps 17598  df-mre 17672  df-mrc 17673  df-acs 17675  df-mgm 18732  df-sgrp 18821  df-mnd 18837  df-submnd 18891  df-mulg 19190  df-cntz 19443  df-cmn 19908  df-psmet 21576  df-xmet 21577  df-met 21578  df-bl 21579  df-mopn 21580  df-fbas 21581  df-fg 21582  df-cnfld 21585  df-top 23118  df-topon 23135  df-topsp 23157  df-bases 23170  df-cld 23243  df-ntr 23244  df-cls 23245  df-nei 23322  df-lp 23360  df-perf 23361  df-cn 23451  df-cnp 23452  df-haus 23539  df-tx 23787  df-hmeo 23980  df-fil 24071  df-fm 24163  df-flim 24164  df-flf 24165  df-xms 24545  df-ms 24546  df-tms 24547  df-cncf 25105  df-limc 26093  df-dv 26094
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator