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Theorem cos01bnd 13933
Description: Bounds on the cosine of a positive real number less than or equal to 1. (Contributed by Paul Chapman, 19-Jan-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 30-Apr-2014.)
Assertion
Ref Expression
cos01bnd  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( 1  -  (
2  x.  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) ) )  <  ( cos `  A )  /\  ( cos `  A )  < 
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) )

Proof of Theorem cos01bnd
Dummy variables  k  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0xr 9657 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  RR*
2 1re 9612 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  RR
3 elioc2 11612 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  1  e.  RR )  ->  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  <->  ( A  e.  RR  /\  0  < 
A  /\  A  <_  1 ) ) )
41, 2, 3mp2an 672 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  <->  ( A  e.  RR  /\  0  < 
A  /\  A  <_  1 ) )
54simp1bi 1011 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  A  e.  RR )
6 eqid 2457 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  =  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) )
76recos4p 13886 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  ( cos `  A )  =  ( ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  2
) )  +  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= `  4 )
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) ) ) )
85, 7syl 16 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( cos `  A )  =  ( ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  2
) )  +  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= `  4 )
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) ) ) )
98eqcomd 2465 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( Re
`  sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) ) )  =  ( cos `  A
) )
105recoscld 13891 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( cos `  A )  e.  RR )
1110recnd 9639 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( cos `  A )  e.  CC )
125resqcld 12339 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( A ^ 2 )  e.  RR )
1312rehalfcld 10806 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  2 )  e.  RR )
14 resubcl 9902 . . . . . . . 8  |-  ( ( 1  e.  RR  /\  ( ( A ^
2 )  /  2
)  e.  RR )  ->  ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  2
) )  e.  RR )
152, 13, 14sylancr 663 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  2 ) )  e.  RR )
1615recnd 9639 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  2 ) )  e.  CC )
17 ax-icn 9568 . . . . . . . . . 10  |-  _i  e.  CC
185recnd 9639 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  A  e.  CC )
19 mulcl 9593 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( _i  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( _i  x.  A
)  e.  CC )
2017, 18, 19sylancr 663 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
_i  x.  A )  e.  CC )
21 4nn0 10835 . . . . . . . . 9  |-  4  e.  NN0
226eftlcl 13854 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( _i  x.  A
)  e.  CC  /\  4  e.  NN0 )  ->  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k )  e.  CC )
2320, 21, 22sylancl 662 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  sum_ k  e.  ( ZZ>= `  4 )
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k )  e.  CC )
2423recld 13039 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= `  4 )
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) )  e.  RR )
2524recnd 9639 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= `  4 )
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) )  e.  CC )
2611, 16, 25subaddd 9968 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( cos `  A
)  -  ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) ) )  =  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k ) )  <-> 
( ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  2
) )  +  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= `  4 )
( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  k ) ) )  =  ( cos `  A
) ) )
279, 26mpbird 232 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( cos `  A
)  -  ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) ) )  =  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k ) ) )
2827fveq2d 5876 . . 3  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  ( ( cos `  A )  -  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  2 ) ) ) )  =  ( abs `  ( Re
`  sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) ) ) )
2925abscld 13279 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k ) ) )  e.  RR )
3023abscld 13279 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) )  e.  RR )
31 6nn 10718 . . . . 5  |-  6  e.  NN
32 nndivre 10592 . . . . 5  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  RR  /\  6  e.  NN )  ->  ( ( A ^
2 )  /  6
)  e.  RR )
3312, 31, 32sylancl 662 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  6 )  e.  RR )
34 absrele 13153 . . . . 5  |-  ( sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k )  e.  CC  ->  ( abs `  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k ) ) )  <_  ( abs ` 
sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) ) )
3523, 34syl 16 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k ) ) )  <_  ( abs ` 
sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) ) )
36 reexpcl 12186 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR  /\  4  e.  NN0 )  -> 
( A ^ 4 )  e.  RR )
375, 21, 36sylancl 662 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( A ^ 4 )  e.  RR )
38 nndivre 10592 . . . . . 6  |-  ( ( ( A ^ 4 )  e.  RR  /\  6  e.  NN )  ->  ( ( A ^
4 )  /  6
)  e.  RR )
3937, 31, 38sylancl 662 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 4 )  /  6 )  e.  RR )
406ef01bndlem 13931 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) )  <  (
( A ^ 4 )  /  6 ) )
41 2nn0 10833 . . . . . . . 8  |-  2  e.  NN0
4241a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  2  e.  NN0 )
43 4z 10919 . . . . . . . . 9  |-  4  e.  ZZ
44 2re 10626 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  RR
45 4re 10633 . . . . . . . . . 10  |-  4  e.  RR
46 2lt4 10727 . . . . . . . . . 10  |-  2  <  4
4744, 45, 46ltleii 9724 . . . . . . . . 9  |-  2  <_  4
48 2z 10917 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  ZZ
4948eluz1i 11113 . . . . . . . . 9  |-  ( 4  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( 4  e.  ZZ  /\  2  <_ 
4 ) )
5043, 47, 49mpbir2an 920 . . . . . . . 8  |-  4  e.  ( ZZ>= `  2 )
5150a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  4  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
524simp2bi 1012 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  0  <  A )
53 0re 9613 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  RR
54 ltle 9690 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  ( 0  <  A  ->  0  <_  A )
)
5553, 5, 54sylancr 663 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
0  <  A  ->  0  <_  A ) )
5652, 55mpd 15 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  0  <_  A )
574simp3bi 1013 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  A  <_  1 )
585, 42, 51, 56, 57leexp2rd 12346 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( A ^ 4 )  <_ 
( A ^ 2 ) )
59 6re 10637 . . . . . . . 8  |-  6  e.  RR
6059a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  6  e.  RR )
61 6pos 10655 . . . . . . . 8  |-  0  <  6
6261a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  0  <  6 )
63 lediv1 10428 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A ^ 4 )  e.  RR  /\  ( A ^ 2 )  e.  RR  /\  (
6  e.  RR  /\  0  <  6 ) )  ->  ( ( A ^ 4 )  <_ 
( A ^ 2 )  <->  ( ( A ^ 4 )  / 
6 )  <_  (
( A ^ 2 )  /  6 ) ) )
6437, 12, 60, 62, 63syl112anc 1232 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 4 )  <_  ( A ^ 2 )  <->  ( ( A ^ 4 )  / 
6 )  <_  (
( A ^ 2 )  /  6 ) ) )
6558, 64mpbid 210 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 4 )  /  6 )  <_  ( ( A ^ 2 )  / 
6 ) )
6630, 39, 33, 40, 65ltletrd 9759 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  sum_ k  e.  (
ZZ>= `  4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  k
) )  <  (
( A ^ 2 )  /  6 ) )
6729, 30, 33, 35, 66lelttrd 9757 . . 3  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  ( Re `  sum_ k  e.  ( ZZ>= ` 
4 ) ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( _i  x.  A
) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 k ) ) )  <  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )
6828, 67eqbrtrd 4476 . 2  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( abs `  ( ( cos `  A )  -  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  2 ) ) ) )  <  (
( A ^ 2 )  /  6 ) )
6910, 15, 33absdifltd 13277 . . 3  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( abs `  (
( cos `  A
)  -  ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) ) ) )  <  ( ( A ^ 2 )  /  6 )  <->  ( (
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  2 ) )  -  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  <  ( cos `  A
)  /\  ( cos `  A )  <  (
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) ) ) ) )
70 1cnd 9629 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  1  e.  CC )
7113recnd 9639 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  2 )  e.  CC )
7233recnd 9639 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  6 )  e.  CC )
7370, 71, 72subsub4d 9981 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  2 ) )  -  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( 1  -  ( ( ( A ^ 2 )  / 
2 )  +  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) ) ) )
74 halfpm6th 10781 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 1  /  2
)  -  ( 1  /  6 ) )  =  ( 1  / 
3 )  /\  (
( 1  /  2
)  +  ( 1  /  6 ) )  =  ( 2  / 
3 ) )
7574simpri 462 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 1  /  2 )  +  ( 1  / 
6 ) )  =  ( 2  /  3
)
7675oveq2i 6307 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  2 )  +  ( 1  /  6
) ) )  =  ( ( A ^
2 )  x.  (
2  /  3 ) )
7712recnd 9639 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  ( A ^ 2 )  e.  CC )
78 2cn 10627 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  e.  CC
79 2ne0 10649 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  =/=  0
8078, 79reccli 10295 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  /  2 )  e.  CC
81 6cn 10638 . . . . . . . . . . . 12  |-  6  e.  CC
8231nnne0i 10591 . . . . . . . . . . . 12  |-  6  =/=  0
8381, 82reccli 10295 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  /  6 )  e.  CC
84 adddi 9598 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  ( 1  /  2
)  e.  CC  /\  ( 1  /  6
)  e.  CC )  ->  ( ( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  / 
2 )  +  ( 1  /  6 ) ) )  =  ( ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  2 ) )  +  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
6 ) ) ) )
8580, 83, 84mp3an23 1316 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A ^ 2 )  e.  CC  ->  (
( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  2 )  +  ( 1  / 
6 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  +  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
8677, 85syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  2 )  +  ( 1  / 
6 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  +  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
8776, 86syl5eqr 2512 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  x.  ( 2  /  3 ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  +  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
88 3cn 10631 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  CC
89 3ne0 10651 . . . . . . . . . . 11  |-  3  =/=  0
9088, 89pm3.2i 455 . . . . . . . . . 10  |-  ( 3  e.  CC  /\  3  =/=  0 )
91 div12 10250 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  (
3  e.  CC  /\  3  =/=  0 ) )  ->  ( 2  x.  ( ( A ^
2 )  /  3
) )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 2  /  3 ) ) )
9278, 90, 91mp3an13 1315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A ^ 2 )  e.  CC  ->  (
2  x.  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 2  /  3
) ) )
9377, 92syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
2  x.  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 2  /  3
) ) )
94 divrec 10244 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  2  e.  CC  /\  2  =/=  0 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  2 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  2
) ) )
9578, 79, 94mp3an23 1316 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A ^ 2 )  e.  CC  ->  (
( A ^ 2 )  /  2 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  2
) ) )
9677, 95syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  2 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  2
) ) )
97 divrec 10244 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  6  e.  CC  /\  6  =/=  0 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  6 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  6
) ) )
9881, 82, 97mp3an23 1316 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A ^ 2 )  e.  CC  ->  (
( A ^ 2 )  /  6 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  6
) ) )
9977, 98syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  6 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  6
) ) )
10096, 99oveq12d 6314 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( A ^
2 )  /  2
)  +  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  +  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
10187, 93, 1003eqtr4rd 2509 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( A ^
2 )  /  2
)  +  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( 2  x.  ( ( A ^
2 )  /  3
) ) )
102101oveq2d 6312 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
1  -  ( ( ( A ^ 2 )  /  2 )  +  ( ( A ^ 2 )  / 
6 ) ) )  =  ( 1  -  ( 2  x.  (
( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) )
10373, 102eqtrd 2498 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  2 ) )  -  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( 1  -  ( 2  x.  (
( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) )
104103breq1d 4466 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  2
) )  -  (
( A ^ 2 )  /  6 ) )  <  ( cos `  A )  <->  ( 1  -  ( 2  x.  ( ( A ^
2 )  /  3
) ) )  < 
( cos `  A
) ) )
10570, 71, 72subsubd 9978 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
1  -  ( ( ( A ^ 2 )  /  2 )  -  ( ( A ^ 2 )  / 
6 ) ) )  =  ( ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) )  +  ( ( A ^
2 )  /  6
) ) )
10674simpli 458 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 1  /  2 )  -  ( 1  / 
6 ) )  =  ( 1  /  3
)
107106oveq2i 6307 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  2 )  -  ( 1  /  6
) ) )  =  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  3 ) )
108 subdi 10011 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  ( 1  /  2
)  e.  CC  /\  ( 1  /  6
)  e.  CC )  ->  ( ( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  / 
2 )  -  (
1  /  6 ) ) )  =  ( ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  2 ) )  -  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
6 ) ) ) )
10980, 83, 108mp3an23 1316 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A ^ 2 )  e.  CC  ->  (
( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  2 )  -  ( 1  / 
6 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  -  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
11077, 109syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  2 )  -  ( 1  / 
6 ) ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  -  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
111107, 110syl5eqr 2512 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  3 ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  -  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
112 divrec 10244 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A ^ 2 )  e.  CC  /\  3  e.  CC  /\  3  =/=  0 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  3 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  3
) ) )
11388, 89, 112mp3an23 1316 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A ^ 2 )  e.  CC  ->  (
( A ^ 2 )  /  3 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  3
) ) )
11477, 113syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( A ^ 2 )  /  3 )  =  ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  /  3
) ) )
11596, 99oveq12d 6314 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( A ^
2 )  /  2
)  -  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( ( ( A ^ 2 )  x.  ( 1  / 
2 ) )  -  ( ( A ^
2 )  x.  (
1  /  6 ) ) ) )
116111, 114, 1153eqtr4rd 2509 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( A ^
2 )  /  2
)  -  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( ( A ^ 2 )  / 
3 ) )
117116oveq2d 6312 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
1  -  ( ( ( A ^ 2 )  /  2 )  -  ( ( A ^ 2 )  / 
6 ) ) )  =  ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  3
) ) )
118105, 117eqtr3d 2500 . . . . 5  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( A ^ 2 )  /  6 ) )  =  ( 1  -  ( ( A ^
2 )  /  3
) ) )
119118breq2d 4468 . . . 4  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( cos `  A
)  <  ( (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  2 ) )  +  ( ( A ^ 2 )  / 
6 ) )  <->  ( cos `  A )  <  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) )
120104, 119anbi12d 710 . . 3  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( ( ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) )  -  ( ( A ^
2 )  /  6
) )  <  ( cos `  A )  /\  ( cos `  A )  <  ( ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) )  +  ( ( A ^
2 )  /  6
) ) )  <->  ( (
1  -  ( 2  x.  ( ( A ^ 2 )  / 
3 ) ) )  <  ( cos `  A
)  /\  ( cos `  A )  <  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) ) )
12169, 120bitrd 253 . 2  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( abs `  (
( cos `  A
)  -  ( 1  -  ( ( A ^ 2 )  / 
2 ) ) ) )  <  ( ( A ^ 2 )  /  6 )  <->  ( (
1  -  ( 2  x.  ( ( A ^ 2 )  / 
3 ) ) )  <  ( cos `  A
)  /\  ( cos `  A )  <  (
1  -  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) ) )
12268, 121mpbid 210 1  |-  ( A  e.  ( 0 (,] 1 )  ->  (
( 1  -  (
2  x.  ( ( A ^ 2 )  /  3 ) ) )  <  ( cos `  A )  /\  ( cos `  A )  < 
( 1  -  (
( A ^ 2 )  /  3 ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1395    e. wcel 1819    =/= wne 2652   class class class wbr 4456    |-> cmpt 4515   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   CCcc 9507   RRcr 9508   0cc0 9509   1c1 9510   _ici 9511    + caddc 9512    x. cmul 9514   RR*cxr 9644    < clt 9645    <_ cle 9646    - cmin 9824    / cdiv 10227   NNcn 10556   2c2 10606   3c3 10607   4c4 10608   6c6 10610   NN0cn0 10816   ZZcz 10885   ZZ>=cuz 11106   (,]cioc 11555   ^cexp 12169   !cfa 12356   Recre 12942   abscabs 13079   sum_csu 13520   cosccos 13812
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-rep 4568  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-inf2 8075  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587  ax-addf 9588  ax-mulf 9589
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-fal 1401  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-int 4289  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-se 4848  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-isom 5603  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-1o 7148  df-oadd 7152  df-er 7329  df-pm 7441  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-fin 7539  df-sup 7919  df-oi 7953  df-card 8337  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-4 10617  df-5 10618  df-6 10619  df-7 10620  df-8 10621  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-rp 11246  df-ioc 11559  df-ico 11560  df-fz 11698  df-fzo 11822  df-fl 11932  df-seq 12111  df-exp 12170  df-fac 12357  df-hash 12409  df-shft 12912  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-limsup 13306  df-clim 13323  df-rlim 13324  df-sum 13521  df-ef 13815  df-cos 13818
This theorem is referenced by:  cos1bnd  13934  cos01gt0  13938  tangtx  23024
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