Theorem reasinsin 27134

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 26704	. . . . . 6 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ
2	1	rexri 11292	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ*
3		halfpire 26703	. . . . . 6 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ
4	3	rexri 11292	. . . . 5 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ*
5		pirp 26700	. . . . . . . . . 10 ⊢ π ∈ ℝ+
6		rphalfcl 13072	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℝ+)
7	5, 6	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ+
8		rpgt0 13056	. . . . . . . . 9 ⊢ ((π / 2) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 2))
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < (π / 2)
10		lt0neg2 11746	. . . . . . . . 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 233	. . . . . . 7 ⊢ -(π / 2) < 0
13		0re 11235	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
14	1, 13, 3	lttri 11361	. . . . . . 7 ⊢ ((-(π / 2) < 0 ∧ 0 < (π / 2)) → -(π / 2) < (π / 2))
15	12, 9, 14	mp2an 705	. . . . . 6 ⊢ -(π / 2) < (π / 2)
16	1, 3, 15	ltleii 11358	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ≤ (π / 2)
17		prunioo 13535	. . . . 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 1490	. . . 4 ⊢ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) = (-(π / 2)[,](π / 2))
19	18	eleq2i 2852	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ 𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)))
20		elun 4100	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
21	19, 20	bitr3i 280	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
22		elioore 13429	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
23	22	recnd 11262	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℂ)
24	22	rered 15312	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) = 𝐴)
25		id 23	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
26	24, 25	eqeltrd 2860	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
27		asinsin 27130	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
28	23, 26, 27	syl2anc 596	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
29		elpri 4608	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)))
30		ax-1cn 11183	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℂ
31		asinneg 27124	. . . . . . . 8 ⊢ (1 ∈ ℂ → (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1))
32	30, 31	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1)
33		asin1 27132	. . . . . . . 8 ⊢ (arcsin‘1) = (π / 2)
34	33	negeqi 11475	. . . . . . 7 ⊢ -(arcsin‘1) = -(π / 2)
35	32, 34	eqtri 2783	. . . . . 6 ⊢ (arcsin‘-1) = -(π / 2)
36		fveq2 6879	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘-(π / 2)))
37	3	recni 11248	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π / 2) ∈ ℂ
38		sinneg 16235	. . . . . . . . . 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 26707	. . . . . . . . . 10 ⊢ (sin‘(π / 2)) = 1
41	40	negeqi 11475	. . . . . . . . 9 ⊢ -(sin‘(π / 2)) = -1
42	39, 41	eqtri 2783	. . . . . . . 8 ⊢ (sin‘-(π / 2)) = -1
43	36, 42	eqtrdi 2811	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = -1)
44	43	fveq2d 6883	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘-1))
45		id 23	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → 𝐴 = -(π / 2))
46	35, 44, 45	3eqtr4a 2821	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
47		fveq2 6879	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘(π / 2)))
48	47, 40	eqtrdi 2811	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = 1)
49	48	fveq2d 6883	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘1))
50		id 23	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → 𝐴 = (π / 2))
51	33, 49, 50	3eqtr4a 2821	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
52	46, 51	jaoi 871	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
53	29, 52	syl 18	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
54	28, 53	jaoi 871	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
55	21, 54	sylbi 220	1 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ∪ cun 3897  {cpr 4586   class class class wbr 5103  ‘cfv 6533  (class class class)co 7414  ℂcc 11123  ℝcr 11124  0cc0 11125  1c1 11126  ℝ^*cxr 11267   < clt 11268   ≤ cle 11269  -cneg 11467   / cdiv 11896  2c2 12320  ℝ⁺crp 13043  (,)cioo 13399  [,]cicc 13402  ℜcre 15185  sincsin 16150  πcpi 16153  arcsincasin 27100

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 7737  ax-inf2 9621  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 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 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-1o 8456  df-2o 8457  df-er 8697  df-map 8829  df-pm 8830  df-ixp 8906  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-fsupp 9333  df-fi 9382  df-sup 9413  df-inf 9414  df-oi 9483  df-card 9945  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 13044  df-xneg 13164  df-xadd 13165  df-xmul 13166  df-ioo 13403  df-ioc 13404  df-ico 13405  df-icc 13406  df-fz 13563  df-fzo 13711  df-fl 13854  df-mod 13932  df-seq 14067  df-exp 14127  df-fac 14339  df-bc 14368  df-hash 14396  df-shft 15141  df-cj 15187  df-re 15188  df-im 15189  df-sqrt 15323  df-abs 15324  df-limsup 15559  df-clim 15576  df-rlim 15577  df-sum 15775  df-ef 16154  df-sin 16156  df-cos 16157  df-pi 16159  df-struct 17240  df-sets 17257  df-slot 17275  df-ndx 17287  df-base 17303  df-ress 17324  df-plusg 17356  df-mulr 17357  df-starv 17358  df-sca 17359  df-vsca 17360  df-ip 17361  df-tset 17362  df-ple 17363  df-ds 17365  df-unif 17366  df-hom 17367  df-cco 17368  df-rest 17508  df-topn 17509  df-0g 17527  df-gsum 17528  df-topgen 17529  df-pt 17530  df-prds 17533  df-xrs 17589  df-qtop 17594  df-imas 17595  df-xps 17597  df-mre 17671  df-mrc 17672  df-acs 17674  df-mgm 18731  df-sgrp 18822  df-mnd 18838  df-submnd 18893  df-mulg 19192  df-cntz 19445  df-cmn 19910  df-psmet 21578  df-xmet 21579  df-met 21580  df-bl 21581  df-mopn 21582  df-fbas 21583  df-fg 21584  df-cnfld 21587  df-top 23120  df-topon 23137  df-topsp 23159  df-bases 23172  df-cld 23245  df-ntr 23246  df-cls 23247  df-nei 23324  df-lp 23362  df-perf 23363  df-cn 23453  df-cnp 23454  df-haus 23541  df-tx 23789  df-hmeo 23982  df-fil 24073  df-fm 24165  df-flim 24166  df-flf 24167  df-xms 24547  df-ms 24548  df-tms 24549  df-cncf 25107  df-limc 26094  df-dv 26095  df-log 26794  df-asin 27103

This theorem is used by:  asinrebnd  27139  asin1half  43233