MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sincosq2sgn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sincosq2sgn 26447
Description: The signs of the sine and cosine functions in the second quadrant. (Contributed by Paul Chapman, 24-Jan-2008.)
Assertion
Ref Expression
sincosq2sgn (𝐴 ∈ ((Ο€ / 2)(,)Ο€) β†’ (0 < (sinβ€˜π΄) ∧ (cosβ€˜π΄) < 0))

Proof of Theorem sincosq2sgn
StepHypRef Expression
1 halfpire 26412 . . 3 (Ο€ / 2) ∈ ℝ
2 pire 26406 . . 3 Ο€ ∈ ℝ
3 rexr 11285 . . . 4 ((Ο€ / 2) ∈ ℝ β†’ (Ο€ / 2) ∈ ℝ*)
4 rexr 11285 . . . 4 (Ο€ ∈ ℝ β†’ Ο€ ∈ ℝ*)
5 elioo2 13392 . . . 4 (((Ο€ / 2) ∈ ℝ* ∧ Ο€ ∈ ℝ*) β†’ (𝐴 ∈ ((Ο€ / 2)(,)Ο€) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€)))
63, 4, 5syl2an 594 . . 3 (((Ο€ / 2) ∈ ℝ ∧ Ο€ ∈ ℝ) β†’ (𝐴 ∈ ((Ο€ / 2)(,)Ο€) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€)))
71, 2, 6mp2an 690 . 2 (𝐴 ∈ ((Ο€ / 2)(,)Ο€) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€))
8 resubcl 11549 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) ∈ ℝ) β†’ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ ℝ)
91, 8mpan2 689 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ ℝ)
10 0xr 11286 . . . . . . . . . 10 0 ∈ ℝ*
111rexri 11297 . . . . . . . . . 10 (Ο€ / 2) ∈ ℝ*
12 elioo2 13392 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ* ∧ (Ο€ / 2) ∈ ℝ*) β†’ ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ (0(,)(Ο€ / 2)) ↔ ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∧ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2))))
1310, 11, 12mp2an 690 . . . . . . . . 9 ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ (0(,)(Ο€ / 2)) ↔ ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∧ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2)))
14 sincosq1sgn 26446 . . . . . . . . 9 ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ (0(,)(Ο€ / 2)) β†’ (0 < (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))))
1513, 14sylbir 234 . . . . . . . 8 (((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∧ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2)) β†’ (0 < (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))))
169, 15syl3an1 1160 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∧ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2)) β†’ (0 < (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))))
17163expib 1119 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∧ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2)) β†’ (0 < (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))))
18 0re 11241 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
19 ltsub13 11720 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) ∈ ℝ) β†’ (0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ↔ (Ο€ / 2) < (𝐴 βˆ’ 0)))
2018, 1, 19mp3an13 1448 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ↔ (Ο€ / 2) < (𝐴 βˆ’ 0)))
21 recn 11223 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
2221subid1d 11585 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (𝐴 βˆ’ 0) = 𝐴)
2322breq2d 5156 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((Ο€ / 2) < (𝐴 βˆ’ 0) ↔ (Ο€ / 2) < 𝐴))
2420, 23bitrd 278 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ↔ (Ο€ / 2) < 𝐴))
25 ltsubadd 11709 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) ∈ ℝ) β†’ ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2) ↔ 𝐴 < ((Ο€ / 2) + (Ο€ / 2))))
261, 1, 25mp3an23 1449 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2) ↔ 𝐴 < ((Ο€ / 2) + (Ο€ / 2))))
27 pidiv2halves 26415 . . . . . . . . 9 ((Ο€ / 2) + (Ο€ / 2)) = Ο€
2827breq2i 5152 . . . . . . . 8 (𝐴 < ((Ο€ / 2) + (Ο€ / 2)) ↔ 𝐴 < Ο€)
2926, 28bitrdi 286 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2) ↔ 𝐴 < Ο€))
3024, 29anbi12d 630 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((0 < (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∧ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) < (Ο€ / 2)) ↔ ((Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€)))
319resincld 16114 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ∈ ℝ)
3231lt0neg2d 11809 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (0 < (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ↔ -(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) < 0))
3332anbi1d 629 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((0 < (sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) ↔ (-(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) < 0 ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))))
3417, 30, 333imtr3d 292 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (((Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€) β†’ (-(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) < 0 ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))))
351recni 11253 . . . . . . . . . 10 (Ο€ / 2) ∈ β„‚
36 pncan3 11493 . . . . . . . . . 10 (((Ο€ / 2) ∈ β„‚ ∧ 𝐴 ∈ β„‚) β†’ ((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) = 𝐴)
3735, 21, 36sylancr 585 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) = 𝐴)
3837fveq2d 6894 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (cosβ€˜((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) = (cosβ€˜π΄))
399recnd 11267 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ β„‚)
40 coshalfpip 26442 . . . . . . . . 9 ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ β„‚ β†’ (cosβ€˜((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) = -(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))
4139, 40syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (cosβ€˜((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) = -(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))
4238, 41eqtr3d 2767 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (cosβ€˜π΄) = -(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))
4342breq1d 5154 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((cosβ€˜π΄) < 0 ↔ -(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) < 0))
4437fveq2d 6894 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (sinβ€˜((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) = (sinβ€˜π΄))
45 sinhalfpip 26440 . . . . . . . . 9 ((𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)) ∈ β„‚ β†’ (sinβ€˜((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) = (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))
4639, 45syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (sinβ€˜((Ο€ / 2) + (𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))) = (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))
4744, 46eqtr3d 2767 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (sinβ€˜π΄) = (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))
4847breq2d 5156 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (0 < (sinβ€˜π΄) ↔ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2)))))
4943, 48anbi12d 630 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (((cosβ€˜π΄) < 0 ∧ 0 < (sinβ€˜π΄)) ↔ (-(sinβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))) < 0 ∧ 0 < (cosβ€˜(𝐴 βˆ’ (Ο€ / 2))))))
5034, 49sylibrd 258 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (((Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€) β†’ ((cosβ€˜π΄) < 0 ∧ 0 < (sinβ€˜π΄))))
51503impib 1113 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€) β†’ ((cosβ€˜π΄) < 0 ∧ 0 < (sinβ€˜π΄)))
5251ancomd 460 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (Ο€ / 2) < 𝐴 ∧ 𝐴 < Ο€) β†’ (0 < (sinβ€˜π΄) ∧ (cosβ€˜π΄) < 0))
537, 52sylbi 216 1 (𝐴 ∈ ((Ο€ / 2)(,)Ο€) β†’ (0 < (sinβ€˜π΄) ∧ (cosβ€˜π΄) < 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   class class class wbr 5144  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7413  β„‚cc 11131  β„cr 11132  0cc0 11133   + caddc 11136  β„*cxr 11272   < clt 11273   βˆ’ cmin 11469  -cneg 11470   / cdiv 11896  2c2 12292  (,)cioo 13351  sincsin 16034  cosccos 16035  Ο€cpi 16037
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5281  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5360  ax-pr 5424  ax-un 7735  ax-inf2 9659  ax-cnex 11189  ax-resscn 11190  ax-1cn 11191  ax-icn 11192  ax-addcl 11193  ax-addrcl 11194  ax-mulcl 11195  ax-mulrcl 11196  ax-mulcom 11197  ax-addass 11198  ax-mulass 11199  ax-distr 11200  ax-i2m1 11201  ax-1ne0 11202  ax-1rid 11203  ax-rnegex 11204  ax-rrecex 11205  ax-cnre 11206  ax-pre-lttri 11207  ax-pre-lttrn 11208  ax-pre-ltadd 11209  ax-pre-mulgt0 11210  ax-pre-sup 11211  ax-addf 11212
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3961  df-nul 4320  df-if 4526  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-tp 4630  df-op 4632  df-uni 4905  df-int 4946  df-iun 4994  df-iin 4995  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5571  df-eprel 5577  df-po 5585  df-so 5586  df-fr 5628  df-se 5629  df-we 5630  df-xp 5679  df-rel 5680  df-cnv 5681  df-co 5682  df-dm 5683  df-rn 5684  df-res 5685  df-ima 5686  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  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 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7679  df-om 7866  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8718  df-map 8840  df-pm 8841  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9381  df-fi 9429  df-sup 9460  df-inf 9461  df-oi 9528  df-card 9957  df-pnf 11275  df-mnf 11276  df-xr 11277  df-ltxr 11278  df-le 11279  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11897  df-nn 12238  df-2 12300  df-3 12301  df-4 12302  df-5 12303  df-6 12304  df-7 12305  df-8 12306  df-9 12307  df-n0 12498  df-z 12584  df-dec 12703  df-uz 12848  df-q 12958  df-rp 13002  df-xneg 13119  df-xadd 13120  df-xmul 13121  df-ioo 13355  df-ioc 13356  df-ico 13357  df-icc 13358  df-fz 13512  df-fzo 13655  df-fl 13784  df-seq 13994  df-exp 14054  df-fac 14260  df-bc 14289  df-hash 14317  df-shft 15041  df-cj 15073  df-re 15074  df-im 15075  df-sqrt 15209  df-abs 15210  df-limsup 15442  df-clim 15459  df-rlim 15460  df-sum 15660  df-ef 16038  df-sin 16040  df-cos 16041  df-pi 16043  df-struct 17110  df-sets 17127  df-slot 17145  df-ndx 17157  df-base 17175  df-ress 17204  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-starv 17242  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-unif 17250  df-hom 17251  df-cco 17252  df-rest 17398  df-topn 17399  df-0g 17417  df-gsum 17418  df-topgen 17419  df-pt 17420  df-prds 17423  df-xrs 17478  df-qtop 17483  df-imas 17484  df-xps 17486  df-mre 17560  df-mrc 17561  df-acs 17563  df-mgm 18594  df-sgrp 18673  df-mnd 18689  df-submnd 18735  df-mulg 19023  df-cntz 19267  df-cmn 19736  df-psmet 21270  df-xmet 21271  df-met 21272  df-bl 21273  df-mopn 21274  df-fbas 21275  df-fg 21276  df-cnfld 21279  df-top 22809  df-topon 22826  df-topsp 22848  df-bases 22862  df-cld 22936  df-ntr 22937  df-cls 22938  df-nei 23015  df-lp 23053  df-perf 23054  df-cn 23144  df-cnp 23145  df-haus 23232  df-tx 23479  df-hmeo 23672  df-fil 23763  df-fm 23855  df-flim 23856  df-flf 23857  df-xms 24239  df-ms 24240  df-tms 24241  df-cncf 24811  df-limc 25808  df-dv 25809
This theorem is referenced by:  sincosq3sgn  26448  coseq00topi  26450
  Copyright terms: Public domain W3C validator