MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  atan1 Structured version   Unicode version

Theorem atan1 22980
Description: The arctangent of  1 is  pi 
/  4. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
atan1  |-  (arctan ` 
1 )  =  ( pi  /  4 )

Proof of Theorem atan1
StepHypRef Expression
1 tan4thpi 22633 . . 3  |-  ( tan `  ( pi  /  4
) )  =  1
21fveq2i 5860 . 2  |-  (arctan `  ( tan `  ( pi 
/  4 ) ) )  =  (arctan ` 
1 )
3 pire 22578 . . . . 5  |-  pi  e.  RR
4 4nn 10684 . . . . 5  |-  4  e.  NN
5 nndivre 10560 . . . . 5  |-  ( ( pi  e.  RR  /\  4  e.  NN )  ->  ( pi  /  4
)  e.  RR )
63, 4, 5mp2an 672 . . . 4  |-  ( pi 
/  4 )  e.  RR
76recni 9597 . . 3  |-  ( pi 
/  4 )  e.  CC
8 rere 12905 . . . . 5  |-  ( ( pi  /  4 )  e.  RR  ->  (
Re `  ( pi  /  4 ) )  =  ( pi  /  4
) )
96, 8ax-mp 5 . . . 4  |-  ( Re
`  ( pi  / 
4 ) )  =  ( pi  /  4
)
10 pipos 22580 . . . . . . . . . 10  |-  0  <  pi
113, 10elrpii 11212 . . . . . . . . 9  |-  pi  e.  RR+
12 rphalfcl 11233 . . . . . . . . 9  |-  ( pi  e.  RR+  ->  ( pi 
/  2 )  e.  RR+ )
1311, 12ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR+
14 rpgt0 11220 . . . . . . . 8  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  RR+  ->  0  < 
( pi  /  2
) )
1513, 14ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  0  <  ( pi  /  2
)
16 halfpire 22583 . . . . . . . 8  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR
17 lt0neg2 10048 . . . . . . . 8  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  RR  ->  (
0  <  ( pi  /  2 )  <->  -u ( pi 
/  2 )  <  0 ) )
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( 0  <  ( pi  / 
2 )  <->  -u ( pi 
/  2 )  <  0 )
1915, 18mpbi 208 . . . . . 6  |-  -u (
pi  /  2 )  <  0
20 nnrp 11218 . . . . . . . . 9  |-  ( 4  e.  NN  ->  4  e.  RR+ )
214, 20ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  4  e.  RR+
22 rpdivcl 11231 . . . . . . . 8  |-  ( ( pi  e.  RR+  /\  4  e.  RR+ )  ->  (
pi  /  4 )  e.  RR+ )
2311, 21, 22mp2an 672 . . . . . . 7  |-  ( pi 
/  4 )  e.  RR+
24 rpgt0 11220 . . . . . . 7  |-  ( ( pi  /  4 )  e.  RR+  ->  0  < 
( pi  /  4
) )
2523, 24ax-mp 5 . . . . . 6  |-  0  <  ( pi  /  4
)
26 neghalfpire 22584 . . . . . . 7  |-  -u (
pi  /  2 )  e.  RR
27 0re 9585 . . . . . . 7  |-  0  e.  RR
2826, 27, 6lttri 9699 . . . . . 6  |-  ( (
-u ( pi  / 
2 )  <  0  /\  0  <  ( pi 
/  4 ) )  ->  -u ( pi  / 
2 )  <  (
pi  /  4 ) )
2919, 25, 28mp2an 672 . . . . 5  |-  -u (
pi  /  2 )  <  ( pi  / 
4 )
303recni 9597 . . . . . . . 8  |-  pi  e.  CC
31 2cnne0 10739 . . . . . . . 8  |-  ( 2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )
32 divdiv1 10244 . . . . . . . 8  |-  ( ( pi  e.  CC  /\  ( 2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )  /\  ( 2  e.  CC  /\  2  =/=  0 ) )  -> 
( ( pi  / 
2 )  /  2
)  =  ( pi 
/  ( 2  x.  2 ) ) )
3330, 31, 31, 32mp3an 1319 . . . . . . 7  |-  ( ( pi  /  2 )  /  2 )  =  ( pi  /  (
2  x.  2 ) )
34 2t2e4 10674 . . . . . . . 8  |-  ( 2  x.  2 )  =  4
3534oveq2i 6286 . . . . . . 7  |-  ( pi 
/  ( 2  x.  2 ) )  =  ( pi  /  4
)
3633, 35eqtri 2489 . . . . . 6  |-  ( ( pi  /  2 )  /  2 )  =  ( pi  /  4
)
37 rphalflt 11235 . . . . . . 7  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  RR+  ->  ( ( pi  /  2 )  /  2 )  < 
( pi  /  2
) )
3813, 37ax-mp 5 . . . . . 6  |-  ( ( pi  /  2 )  /  2 )  < 
( pi  /  2
)
3936, 38eqbrtrri 4461 . . . . 5  |-  ( pi 
/  4 )  < 
( pi  /  2
)
4026rexri 9635 . . . . . 6  |-  -u (
pi  /  2 )  e.  RR*
4116rexri 9635 . . . . . 6  |-  ( pi 
/  2 )  e. 
RR*
42 elioo2 11559 . . . . . 6  |-  ( (
-u ( pi  / 
2 )  e.  RR*  /\  ( pi  /  2
)  e.  RR* )  ->  ( ( pi  / 
4 )  e.  (
-u ( pi  / 
2 ) (,) (
pi  /  2 ) )  <->  ( ( pi 
/  4 )  e.  RR  /\  -u (
pi  /  2 )  <  ( pi  / 
4 )  /\  (
pi  /  4 )  <  ( pi  / 
2 ) ) ) )
4340, 41, 42mp2an 672 . . . . 5  |-  ( ( pi  /  4 )  e.  ( -u (
pi  /  2 ) (,) ( pi  / 
2 ) )  <->  ( (
pi  /  4 )  e.  RR  /\  -u (
pi  /  2 )  <  ( pi  / 
4 )  /\  (
pi  /  4 )  <  ( pi  / 
2 ) ) )
446, 29, 39, 43mpbir3an 1173 . . . 4  |-  ( pi 
/  4 )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) )
459, 44eqeltri 2544 . . 3  |-  ( Re
`  ( pi  / 
4 ) )  e.  ( -u ( pi 
/  2 ) (,) ( pi  /  2
) )
46 atantan 22975 . . 3  |-  ( ( ( pi  /  4
)  e.  CC  /\  ( Re `  ( pi 
/  4 ) )  e.  ( -u (
pi  /  2 ) (,) ( pi  / 
2 ) ) )  ->  (arctan `  ( tan `  ( pi  /  4
) ) )  =  ( pi  /  4
) )
477, 45, 46mp2an 672 . 2  |-  (arctan `  ( tan `  ( pi 
/  4 ) ) )  =  ( pi 
/  4 )
482, 47eqtr3i 2491 1  |-  (arctan ` 
1 )  =  ( pi  /  4 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 968    = wceq 1374    e. wcel 1762    =/= wne 2655   class class class wbr 4440   ` cfv 5579  (class class class)co 6275   CCcc 9479   RRcr 9480   0cc0 9481   1c1 9482    x. cmul 9486   RR*cxr 9616    < clt 9617   -ucneg 9795    / cdiv 10195   NNcn 10525   2c2 10574   4c4 10576   RR+crp 11209   (,)cioo 11518   Recre 12880   tanctan 13652   picpi 13653  arctancatan 22916
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1714  ax-7 1734  ax-8 1764  ax-9 1766  ax-10 1781  ax-11 1786  ax-12 1798  ax-13 1961  ax-ext 2438  ax-rep 4551  ax-sep 4561  ax-nul 4569  ax-pow 4618  ax-pr 4679  ax-un 6567  ax-inf2 8047  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558  ax-pre-sup 9559  ax-addf 9560  ax-mulf 9561
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1377  df-fal 1380  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1707  df-eu 2272  df-mo 2273  df-clab 2446  df-cleq 2452  df-clel 2455  df-nfc 2610  df-ne 2657  df-nel 2658  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3429  df-dif 3472  df-un 3474  df-in 3476  df-ss 3483  df-pss 3485  df-nul 3779  df-if 3933  df-pw 4005  df-sn 4021  df-pr 4023  df-tp 4025  df-op 4027  df-uni 4239  df-int 4276  df-iun 4320  df-iin 4321  df-br 4441  df-opab 4499  df-mpt 4500  df-tr 4534  df-eprel 4784  df-id 4788  df-po 4793  df-so 4794  df-fr 4831  df-se 4832  df-we 4833  df-ord 4874  df-on 4875  df-lim 4876  df-suc 4877  df-xp 4998  df-rel 4999  df-cnv 5000  df-co 5001  df-dm 5002  df-rn 5003  df-res 5004  df-ima 5005  df-iota 5542  df-fun 5581  df-fn 5582  df-f 5583  df-f1 5584  df-fo 5585  df-f1o 5586  df-fv 5587  df-isom 5588  df-riota 6236  df-ov 6278  df-oprab 6279  df-mpt2 6280  df-of 6515  df-om 6672  df-1st 6774  df-2nd 6775  df-supp 6892  df-recs 7032  df-rdg 7066  df-1o 7120  df-2o 7121  df-oadd 7124  df-er 7301  df-map 7412  df-pm 7413  df-ixp 7460  df-en 7507  df-dom 7508  df-sdom 7509  df-fin 7510  df-fsupp 7819  df-fi 7860  df-sup 7890  df-oi 7924  df-card 8309  df-cda 8537  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9796  df-neg 9797  df-div 10196  df-nn 10526  df-2 10583  df-3 10584  df-4 10585  df-5 10586  df-6 10587  df-7 10588  df-8 10589  df-9 10590  df-10 10591  df-n0 10785  df-z 10854  df-dec 10966  df-uz 11072  df-q 11172  df-rp 11210  df-xneg 11307  df-xadd 11308  df-xmul 11309  df-ioo 11522  df-ioc 11523  df-ico 11524  df-icc 11525  df-fz 11662  df-fzo 11782  df-fl 11886  df-mod 11953  df-seq 12064  df-exp 12123  df-fac 12309  df-bc 12336  df-hash 12361  df-shft 12850  df-cj 12882  df-re 12883  df-im 12884  df-sqr 13018  df-abs 13019  df-limsup 13243  df-clim 13260  df-rlim 13261  df-sum 13458  df-ef 13654  df-sin 13656  df-cos 13657  df-tan 13658  df-pi 13659  df-struct 14481  df-ndx 14482  df-slot 14483  df-base 14484  df-sets 14485  df-ress 14486  df-plusg 14557  df-mulr 14558  df-starv 14559  df-sca 14560  df-vsca 14561  df-ip 14562  df-tset 14563  df-ple 14564  df-ds 14566  df-unif 14567  df-hom 14568  df-cco 14569  df-rest 14667  df-topn 14668  df-0g 14686  df-gsum 14687  df-topgen 14688  df-pt 14689  df-prds 14692  df-xrs 14746  df-qtop 14751  df-imas 14752  df-xps 14754  df-mre 14830  df-mrc 14831  df-acs 14833  df-mnd 15721  df-submnd 15771  df-mulg 15854  df-cntz 16143  df-cmn 16589  df-psmet 18175  df-xmet 18176  df-met 18177  df-bl 18178  df-mopn 18179  df-fbas 18180  df-fg 18181  df-cnfld 18185  df-top 19159  df-bases 19161  df-topon 19162  df-topsp 19163  df-cld 19279  df-ntr 19280  df-cls 19281  df-nei 19358  df-lp 19396  df-perf 19397  df-cn 19487  df-cnp 19488  df-haus 19575  df-tx 19791  df-hmeo 19984  df-fil 20075  df-fm 20167  df-flim 20168  df-flf 20169  df-xms 20551  df-ms 20552  df-tms 20553  df-cncf 21110  df-limc 21998  df-dv 21999  df-log 22665  df-atan 22919
This theorem is referenced by:  leibpi  22994
  Copyright terms: Public domain W3C validator