Theorem reasinsin 26401

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		neghalfpire 25975	. . . . . 6 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ
2	1	rexri 11272	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ*
3		halfpire 25974	. . . . . 6 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ
4	3	rexri 11272	. . . . 5 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ*
5		pirp 25971	. . . . . . . . . 10 ⊢ π ∈ ℝ+
6		rphalfcl 13001	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℝ+)
7	5, 6	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ+
8		rpgt0 12986	. . . . . . . . 9 ⊢ ((π / 2) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 2))
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < (π / 2)
10		lt0neg2 11721	. . . . . . . . 9 ⊢ ((π / 2) ∈ ℝ → (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0))
11	3, 10	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (0 < (π / 2) ↔ -(π / 2) < 0)
12	9, 11	mpbi 229	. . . . . . 7 ⊢ -(π / 2) < 0
13		0re 11216	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
14	1, 13, 3	lttri 11340	. . . . . . 7 ⊢ ((-(π / 2) < 0 ∧ 0 < (π / 2)) → -(π / 2) < (π / 2))
15	12, 9, 14	mp2an 691	. . . . . 6 ⊢ -(π / 2) < (π / 2)
16	1, 3, 15	ltleii 11337	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ≤ (π / 2)
17		prunioo 13458	. . . . 5 ⊢ ((-(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ* ∧ -(π / 2) ≤ (π / 2)) → ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) = (-(π / 2)[,](π / 2)))
18	2, 4, 16, 17	mp3an 1462	. . . 4 ⊢ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) = (-(π / 2)[,](π / 2))
19	18	eleq2i 2826	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ 𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)))
20		elun 4149	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
21	19, 20	bitr3i 277	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
22		elioore 13354	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
23	22	recnd 11242	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℂ)
24	22	rered 15171	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) = 𝐴)
25		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
26	24, 25	eqeltrd 2834	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
27		asinsin 26397	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
28	23, 26, 27	syl2anc 585	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
29		elpri 4651	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)))
30		ax-1cn 11168	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℂ
31		asinneg 26391	. . . . . . . 8 ⊢ (1 ∈ ℂ → (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1))
32	30, 31	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1)
33		asin1 26399	. . . . . . . 8 ⊢ (arcsin‘1) = (π / 2)
34	33	negeqi 11453	. . . . . . 7 ⊢ -(arcsin‘1) = -(π / 2)
35	32, 34	eqtri 2761	. . . . . 6 ⊢ (arcsin‘-1) = -(π / 2)
36		fveq2 6892	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘-(π / 2)))
37	3	recni 11228	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π / 2) ∈ ℂ
38		sinneg 16089	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((π / 2) ∈ ℂ → (sin‘-(π / 2)) = -(sin‘(π / 2)))
39	37, 38	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (sin‘-(π / 2)) = -(sin‘(π / 2))
40		sinhalfpi 25978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (sin‘(π / 2)) = 1
41	40	negeqi 11453	. . . . . . . . 9 ⊢ -(sin‘(π / 2)) = -1
42	39, 41	eqtri 2761	. . . . . . . 8 ⊢ (sin‘-(π / 2)) = -1
43	36, 42	eqtrdi 2789	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = -1)
44	43	fveq2d 6896	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘-1))
45		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → 𝐴 = -(π / 2))
46	35, 44, 45	3eqtr4a 2799	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
47		fveq2 6892	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘(π / 2)))
48	47, 40	eqtrdi 2789	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = 1)
49	48	fveq2d 6896	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘1))
50		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → 𝐴 = (π / 2))
51	33, 49, 50	3eqtr4a 2799	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
52	46, 51	jaoi 856	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
53	29, 52	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
54	28, 53	jaoi 856	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
55	21, 54	sylbi 216	1 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∨ wo 846   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   ∪ cun 3947  {cpr 4631   class class class wbr 5149  ‘cfv 6544  (class class class)co 7409  ℂcc 11108  ℝcr 11109  0cc0 11110  1c1 11111  ℝ^*cxr 11247   < clt 11248   ≤ cle 11249  -cneg 11445   / cdiv 11871  2c2 12267  ℝ⁺crp 12974  (,)cioo 13324  [,]cicc 13327  ℜcre 15044  sincsin 16007  πcpi 16010  arcsincasin 26367

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-xneg 13092  df-xadd 13093  df-xmul 13094  df-ioo 13328  df-ioc 13329  df-ico 13330  df-icc 13331  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-fl 13757  df-mod 13835  df-seq 13967  df-exp 14028  df-fac 14234  df-bc 14263  df-hash 14291  df-shft 15014  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-limsup 15415  df-clim 15432  df-rlim 15433  df-sum 15633  df-ef 16011  df-sin 16013  df-cos 16014  df-pi 16016  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-rest 17368  df-topn 17369  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-topgen 17389  df-pt 17390  df-prds 17393  df-xrs 17448  df-qtop 17453  df-imas 17454  df-xps 17456  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-submnd 18672  df-mulg 18951  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-psmet 20936  df-xmet 20937  df-met 20938  df-bl 20939  df-mopn 20940  df-fbas 20941  df-fg 20942  df-cnfld 20945  df-top 22396  df-topon 22413  df-topsp 22435  df-bases 22449  df-cld 22523  df-ntr 22524  df-cls 22525  df-nei 22602  df-lp 22640  df-perf 22641  df-cn 22731  df-cnp 22732  df-haus 22819  df-tx 23066  df-hmeo 23259  df-fil 23350  df-fm 23442  df-flim 23443  df-flf 23444  df-xms 23826  df-ms 23827  df-tms 23828  df-cncf 24394  df-limc 25383  df-dv 25384  df-log 26065  df-asin 26370

This theorem is referenced by:  asinrebnd  26406