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

Theorem reasinsin 27027
Description: The arcsine function composed with sin is equal to the identity. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
reasinsin (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)

Proof of Theorem reasinsin
StepHypRef Expression
1 neghalfpire 26596 . . . . . 6 -(π / 2) ∈ ℝ
21rexri 11267 . . . . 5 -(π / 2) ∈ ℝ*
3 halfpire 26595 . . . . . 6 (π / 2) ∈ ℝ
43rexri 11267 . . . . 5 (π / 2) ∈ ℝ*
5 pirp 26592 . . . . . . . . . 10 π ∈ ℝ+
6 rphalfcl 13045 . . . . . . . . . 10 (π ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℝ+)
75, 6ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (π / 2) ∈ ℝ+
8 rpgt0 13029 . . . . . . . . 9 ((π / 2) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 2))
97, 8ax-mp 5 . . . . . . . 8 0 < (π / 2)
10 lt0neg2 11721 . . . . . . . . 9 ((π / 2) ∈ ℝ → (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0))
113, 10ax-mp 5 . . . . . . . 8 (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0)
129, 11mpbi 233 . . . . . . 7 -(π / 2) < 0
13 0re 11210 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
141, 13, 3lttri 11336 . . . . . . 7 ((-(π / 2) < 0 ∧ 0 < (π / 2)) → -(π / 2) < (π / 2))
1512, 9, 14mp2an 704 . . . . . 6 -(π / 2) < (π / 2)
161, 3, 15ltleii 11333 . . . . 5 -(π / 2) ≤ (π / 2)
17 prunioo 13508 . . . . 5 ((-(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ* ∧ -(π / 2) ≤ (π / 2)) → ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) = (-(π / 2)[,](π / 2)))
182, 4, 16, 17mp3an 1487 . . . 4 ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) = (-(π / 2)[,](π / 2))
1918eleq2i 2861 . . 3 (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ 𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)))
20 elun 4115 . . 3 (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
2119, 20bitr3i 280 . 2 (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
22 elioore 13402 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
2322recnd 11237 . . . 4 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℂ)
2422rered 15275 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) = 𝐴)
25 id 23 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
2624, 25eqeltrd 2869 . . . 4 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
27 asinsin 27023 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
2823, 26, 27syl2anc 595 . . 3 (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
29 elpri 4618 . . . 4 (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)))
30 ax-1cn 11158 . . . . . . . 8 1 ∈ ℂ
31 asinneg 27017 . . . . . . . 8 (1 ∈ ℂ → (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1))
3230, 31ax-mp 5 . . . . . . 7 (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1)
33 asin1 27025 . . . . . . . 8 (arcsin‘1) = (π / 2)
3433negeqi 11450 . . . . . . 7 -(arcsin‘1) = -(π / 2)
3532, 34eqtri 2792 . . . . . 6 (arcsin‘-1) = -(π / 2)
36 fveq2 6882 . . . . . . . 8 (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘-(π / 2)))
373recni 11223 . . . . . . . . . 10 (π / 2) ∈ ℂ
38 sinneg 16202 . . . . . . . . . 10 ((π / 2) ∈ ℂ → (sin‘-(π / 2)) = -(sin‘(π / 2)))
3937, 38ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (sin‘-(π / 2)) = -(sin‘(π / 2))
40 sinhalfpi 26599 . . . . . . . . . 10 (sin‘(π / 2)) = 1
4140negeqi 11450 . . . . . . . . 9 -(sin‘(π / 2)) = -1
4239, 41eqtri 2792 . . . . . . . 8 (sin‘-(π / 2)) = -1
4336, 42eqtrdi 2820 . . . . . . 7 (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = -1)
4443fveq2d 6886 . . . . . 6 (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘-1))
45 id 23 . . . . . 6 (𝐴 = -(π / 2) → 𝐴 = -(π / 2))
4635, 44, 453eqtr4a 2830 . . . . 5 (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
47 fveq2 6882 . . . . . . . 8 (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘(π / 2)))
4847, 40eqtrdi 2820 . . . . . . 7 (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = 1)
4948fveq2d 6886 . . . . . 6 (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘1))
50 id 23 . . . . . 6 (𝐴 = (π / 2) → 𝐴 = (π / 2))
5133, 49, 503eqtr4a 2830 . . . . 5 (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
5246, 51jaoi 870 . . . 4 ((𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
5329, 52syl 18 . . 3 (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
5428, 53jaoi 870 . 2 ((𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
5521, 54sylbi 220 1 (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wo 860   = wceq 1567  wcel 2149  cun 3911  {cpr 4596   class class class wbr 5113  cfv 6537  (class class class)co 7411  cc 11098  cr 11099  0cc0 11100  1c1 11101  *cxr 11242   < clt 11243  cle 11244  -cneg 11442   / cdiv 11871  2c2 12295  +crp 13016  (,)cioo 13372  [,]cicc 13375  cre 15148  sincsin 16117  πcpi 16120  arcsincasin 26993
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-inf2 9610  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177  ax-pre-sup 11178  ax-addf 11179
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  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 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8157  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-2o 8454  df-er 8694  df-map 8826  df-pm 8827  df-ixp 8896  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-fsupp 9322  df-fi 9371  df-sup 9402  df-inf 9403  df-oi 9472  df-card 9925  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11872  df-nn 12234  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12505  df-z 12592  df-dec 12712  df-uz 12863  df-q 12973  df-rp 13017  df-xneg 13137  df-xadd 13138  df-xmul 13139  df-ioo 13376  df-ioc 13377  df-ico 13378  df-icc 13379  df-fz 13536  df-fzo 13683  df-fl 13825  df-mod 13903  df-seq 14038  df-exp 14098  df-fac 14310  df-bc 14339  df-hash 14367  df-shft 15104  df-cj 15150  df-re 15151  df-im 15152  df-sqrt 15286  df-abs 15287  df-limsup 15522  df-clim 15539  df-rlim 15540  df-sum 15738  df-ef 16121  df-sin 16123  df-cos 16124  df-pi 16126  df-struct 17207  df-sets 17224  df-slot 17242  df-ndx 17254  df-base 17270  df-ress 17291  df-plusg 17323  df-mulr 17324  df-starv 17325  df-sca 17326  df-vsca 17327  df-ip 17328  df-tset 17329  df-ple 17330  df-ds 17332  df-unif 17333  df-hom 17334  df-cco 17335  df-rest 17475  df-topn 17476  df-0g 17494  df-gsum 17495  df-topgen 17496  df-pt 17497  df-prds 17500  df-xrs 17556  df-qtop 17561  df-imas 17562  df-xps 17564  df-mre 17638  df-mrc 17639  df-acs 17641  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793  df-submnd 18842  df-mulg 19134  df-cntz 19387  df-cmn 19852  df-psmet 21483  df-xmet 21484  df-met 21485  df-bl 21486  df-mopn 21487  df-fbas 21488  df-fg 21489  df-cnfld 21492  df-top 23020  df-topon 23037  df-topsp 23059  df-bases 23072  df-cld 23145  df-ntr 23146  df-cls 23147  df-nei 23224  df-lp 23262  df-perf 23263  df-cn 23353  df-cnp 23354  df-haus 23441  df-tx 23688  df-hmeo 23881  df-fil 23972  df-fm 24064  df-flim 24065  df-flf 24066  df-xms 24446  df-ms 24447  df-tms 24448  df-cncf 25006  df-limc 25994  df-dv 25995  df-log 26687  df-asin 26996
This theorem is referenced by:  asinrebnd  27032  asin1half  43008
  Copyright terms: Public domain W3C validator