Theorem reasinsin 26398

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 25974	. . . . . 6 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ
2	1	rexri 11271	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ∈ ℝ*
3		halfpire 25973	. . . . . 6 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ
4	3	rexri 11271	. . . . 5 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ*
5		pirp 25970	. . . . . . . . . 10 ⊢ π ∈ ℝ+
6		rphalfcl 13000	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π ∈ ℝ+ → (π / 2) ∈ ℝ+)
7	5, 6	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (π / 2) ∈ ℝ+
8		rpgt0 12985	. . . . . . . . 9 ⊢ ((π / 2) ∈ ℝ+ → 0 < (π / 2))
9	7, 8	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 0 < (π / 2)
10		lt0neg2 11720	. . . . . . . . 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 11215	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℝ
14	1, 13, 3	lttri 11339	. . . . . . 7 ⊢ ((-(π / 2) < 0 ∧ 0 < (π / 2)) → -(π / 2) < (π / 2))
15	12, 9, 14	mp2an 690	. . . . . 6 ⊢ -(π / 2) < (π / 2)
16	1, 3, 15	ltleii 11336	. . . . 5 ⊢ -(π / 2) ≤ (π / 2)
17		prunioo 13457	. . . . 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 1461	. . . 4 ⊢ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) = (-(π / 2)[,](π / 2))
19	18	eleq2i 2825	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ 𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)))
20		elun 4148	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ((-(π / 2)(,)(π / 2)) ∪ {-(π / 2), (π / 2)}) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
21	19, 20	bitr3i 276	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)[,](π / 2)) ↔ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ∨ 𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)}))
22		elioore 13353	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
23	22	recnd 11241	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → 𝐴 ∈ ℂ)
24	22	rered 15170	. . . . 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 2833	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
27		asinsin 26394	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (ℜ‘𝐴) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
28	23, 26, 27	syl2anc 584	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
29		elpri 4650	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ {-(π / 2), (π / 2)} → (𝐴 = -(π / 2) ∨ 𝐴 = (π / 2)))
30		ax-1cn 11167	. . . . . . . 8 ⊢ 1 ∈ ℂ
31		asinneg 26388	. . . . . . . 8 ⊢ (1 ∈ ℂ → (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1))
32	30, 31	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (arcsin‘-1) = -(arcsin‘1)
33		asin1 26396	. . . . . . . 8 ⊢ (arcsin‘1) = (π / 2)
34	33	negeqi 11452	. . . . . . 7 ⊢ -(arcsin‘1) = -(π / 2)
35	32, 34	eqtri 2760	. . . . . 6 ⊢ (arcsin‘-1) = -(π / 2)
36		fveq2 6891	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘-(π / 2)))
37	3	recni 11227	. . . . . . . . . 10 ⊢ (π / 2) ∈ ℂ
38		sinneg 16088	. . . . . . . . . 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 25977	. . . . . . . . . 10 ⊢ (sin‘(π / 2)) = 1
41	40	negeqi 11452	. . . . . . . . 9 ⊢ -(sin‘(π / 2)) = -1
42	39, 41	eqtri 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (sin‘-(π / 2)) = -1
43	36, 42	eqtrdi 2788	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (sin‘𝐴) = -1)
44	43	fveq2d 6895	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘-1))
45		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → 𝐴 = -(π / 2))
46	35, 44, 45	3eqtr4a 2798	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = -(π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
47		fveq2 6891	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = (sin‘(π / 2)))
48	47, 40	eqtrdi 2788	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (sin‘𝐴) = 1)
49	48	fveq2d 6895	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = (arcsin‘1))
50		id 22	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → 𝐴 = (π / 2))
51	33, 49, 50	3eqtr4a 2798	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = (π / 2) → (arcsin‘(sin‘𝐴)) = 𝐴)
52	46, 51	jaoi 855	. . . 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 855	. 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 845   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ∪ cun 3946  {cpr 4630   class class class wbr 5148  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408  ℂcc 11107  ℝcr 11108  0cc0 11109  1c1 11110  ℝ^*cxr 11246   < clt 11247   ≤ cle 11248  -cneg 11444   / cdiv 11870  2c2 12266  ℝ⁺crp 12973  (,)cioo 13323  [,]cicc 13326  ℜcre 15043  sincsin 16006  πcpi 16009  arcsincasin 26364

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188  ax-mulf 11189

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-fac 14233  df-bc 14262  df-hash 14290  df-shft 15013  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-limsup 15414  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-ef 16010  df-sin 16012  df-cos 16013  df-pi 16015  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-mulg 18950  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-cncf 24393  df-limc 25382  df-dv 25383  df-log 26064  df-asin 26367

This theorem is referenced by:  asinrebnd  26403