MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cosangneg2d Structured version   Unicode version

Theorem cosangneg2d 22867
Description: The cosine of the angle between  X and  -u Y is the negative of that between  X and  Y. If A, B and C are collinear points, this implies that the cosines of DBA and DBC sum to zero, i.e., that DBA and DBC are supplementary. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
ang.1  |-  F  =  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } ) ,  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  ( Im `  ( log `  ( y  /  x ) ) ) )
cosangneg2d.1  |-  ( ph  ->  X  e.  CC )
cosangneg2d.2  |-  ( ph  ->  X  =/=  0 )
cosangneg2d.3  |-  ( ph  ->  Y  e.  CC )
cosangneg2d.4  |-  ( ph  ->  Y  =/=  0 )
Assertion
Ref Expression
cosangneg2d  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  -u ( cos `  ( X F Y ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, X    x, Y, y
Allowed substitution hints:    ph( x, y)    F( x, y)

Proof of Theorem cosangneg2d
StepHypRef Expression
1 cosangneg2d.3 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  Y  e.  CC )
2 cosangneg2d.1 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  e.  CC )
3 cosangneg2d.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  =/=  0 )
41, 2, 3divcld 10316 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Y  /  X
)  e.  CC )
54recld 12986 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Re `  ( Y  /  X ) )  e.  RR )
65recnd 9618 . . 3  |-  ( ph  ->  ( Re `  ( Y  /  X ) )  e.  CC )
74abscld 13226 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( Y  /  X ) )  e.  RR )
87recnd 9618 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( Y  /  X ) )  e.  CC )
9 cosangneg2d.4 . . . . 5  |-  ( ph  ->  Y  =/=  0 )
101, 2, 9, 3divne0d 10332 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Y  /  X
)  =/=  0 )
114, 10absne0d 13237 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( Y  /  X ) )  =/=  0 )
126, 8, 11divnegd 10329 . 2  |-  ( ph  -> 
-u ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) )  =  ( -u ( Re `  ( Y  /  X ) )  /  ( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
13 ang.1 . . . . . 6  |-  F  =  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } ) ,  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  ( Im `  ( log `  ( y  /  x ) ) ) )
1413, 2, 3, 1, 9angvald 22864 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( X F Y )  =  ( Im
`  ( log `  ( Y  /  X ) ) ) )
1514fveq2d 5868 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F Y ) )  =  ( cos `  (
Im `  ( log `  ( Y  /  X
) ) ) ) )
164, 10cosargd 22721 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  ( Y  /  X
) ) ) )  =  ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
1715, 16eqtrd 2508 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F Y ) )  =  ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
1817negeqd 9810 . 2  |-  ( ph  -> 
-u ( cos `  ( X F Y ) )  =  -u ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
191negcld 9913 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
-u Y  e.  CC )
201, 9negne0d 9924 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
-u Y  =/=  0
)
2113, 2, 3, 19, 20angvald 22864 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( X F -u Y )  =  ( Im `  ( log `  ( -u Y  /  X ) ) ) )
2221fveq2d 5868 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  ( cos `  ( Im `  ( log `  ( -u Y  /  X ) ) ) ) )
2319, 2, 3divcld 10316 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -u Y  /  X )  e.  CC )
2419, 2, 20, 3divne0d 10332 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -u Y  /  X )  =/=  0
)
2523, 24cosargd 22721 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  ( -u Y  /  X ) ) ) )  =  ( ( Re `  ( -u Y  /  X ) )  /  ( abs `  ( -u Y  /  X ) ) ) )
261, 2, 3divnegd 10329 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
-u ( Y  /  X )  =  (
-u Y  /  X
) )
2726fveq2d 5868 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Re `  -u ( Y  /  X ) )  =  ( Re `  ( -u Y  /  X
) ) )
284renegd 13001 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Re `  -u ( Y  /  X ) )  =  -u ( Re `  ( Y  /  X
) ) )
2927, 28eqtr3d 2510 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Re `  ( -u Y  /  X ) )  =  -u (
Re `  ( Y  /  X ) ) )
3026fveq2d 5868 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( abs `  -u ( Y  /  X ) )  =  ( abs `  ( -u Y  /  X ) ) )
314absnegd 13239 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( abs `  -u ( Y  /  X ) )  =  ( abs `  ( Y  /  X ) ) )
3230, 31eqtr3d 2510 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( -u Y  /  X ) )  =  ( abs `  ( Y  /  X
) ) )
3329, 32oveq12d 6300 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( Re `  ( -u Y  /  X
) )  /  ( abs `  ( -u Y  /  X ) ) )  =  ( -u (
Re `  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
3422, 25, 333eqtrd 2512 . 2  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  ( -u ( Re `  ( Y  /  X ) )  /  ( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
3512, 18, 343eqtr4rd 2519 1  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  -u ( cos `  ( X F Y ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    = wceq 1379    e. wcel 1767    =/= wne 2662    \ cdif 3473   {csn 4027   ` cfv 5586  (class class class)co 6282    |-> cmpt2 6284   CCcc 9486   0cc0 9488   -ucneg 9802    / cdiv 10202   Recre 12889   Imcim 12890   abscabs 13026   cosccos 13658   logclog 22670
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6574  ax-inf2 8054  ax-cnex 9544  ax-resscn 9545  ax-1cn 9546  ax-icn 9547  ax-addcl 9548  ax-addrcl 9549  ax-mulcl 9550  ax-mulrcl 9551  ax-mulcom 9552  ax-addass 9553  ax-mulass 9554  ax-distr 9555  ax-i2m1 9556  ax-1ne0 9557  ax-1rid 9558  ax-rnegex 9559  ax-rrecex 9560  ax-cnre 9561  ax-pre-lttri 9562  ax-pre-lttrn 9563  ax-pre-ltadd 9564  ax-pre-mulgt0 9565  ax-pre-sup 9566  ax-addf 9567  ax-mulf 9568
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-fal 1385  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rmo 2822  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-iin 4328  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-se 4839  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5549  df-fun 5588  df-fn 5589  df-f 5590  df-f1 5591  df-fo 5592  df-f1o 5593  df-fv 5594  df-isom 5595  df-riota 6243  df-ov 6285  df-oprab 6286  df-mpt2 6287  df-of 6522  df-om 6679  df-1st 6781  df-2nd 6782  df-supp 6899  df-recs 7039  df-rdg 7073  df-1o 7127  df-2o 7128  df-oadd 7131  df-er 7308  df-map 7419  df-pm 7420  df-ixp 7467  df-en 7514  df-dom 7515  df-sdom 7516  df-fin 7517  df-fsupp 7826  df-fi 7867  df-sup 7897  df-oi 7931  df-card 8316  df-cda 8544  df-pnf 9626  df-mnf 9627  df-xr 9628  df-ltxr 9629  df-le 9630  df-sub 9803  df-neg 9804  df-div 10203  df-nn 10533  df-2 10590  df-3 10591  df-4 10592  df-5 10593  df-6 10594  df-7 10595  df-8 10596  df-9 10597  df-10 10598  df-n0 10792  df-z 10861  df-dec 10973  df-uz 11079  df-q 11179  df-rp 11217  df-xneg 11314  df-xadd 11315  df-xmul 11316  df-ioo 11529  df-ioc 11530  df-ico 11531  df-icc 11532  df-fz 11669  df-fzo 11789  df-fl 11893  df-mod 11961  df-seq 12072  df-exp 12131  df-fac 12318  df-bc 12345  df-hash 12370  df-shft 12859  df-cj 12891  df-re 12892  df-im 12893  df-sqrt 13027  df-abs 13028  df-limsup 13253  df-clim 13270  df-rlim 13271  df-sum 13468  df-ef 13661  df-sin 13663  df-cos 13664  df-pi 13666  df-struct 14488  df-ndx 14489  df-slot 14490  df-base 14491  df-sets 14492  df-ress 14493  df-plusg 14564  df-mulr 14565  df-starv 14566  df-sca 14567  df-vsca 14568  df-ip 14569  df-tset 14570  df-ple 14571  df-ds 14573  df-unif 14574  df-hom 14575  df-cco 14576  df-rest 14674  df-topn 14675  df-0g 14693  df-gsum 14694  df-topgen 14695  df-pt 14696  df-prds 14699  df-xrs 14753  df-qtop 14758  df-imas 14759  df-xps 14761  df-mre 14837  df-mrc 14838  df-acs 14840  df-mnd 15728  df-submnd 15778  df-mulg 15861  df-cntz 16150  df-cmn 16596  df-psmet 18182  df-xmet 18183  df-met 18184  df-bl 18185  df-mopn 18186  df-fbas 18187  df-fg 18188  df-cnfld 18192  df-top 19166  df-bases 19168  df-topon 19169  df-topsp 19170  df-cld 19286  df-ntr 19287  df-cls 19288  df-nei 19365  df-lp 19403  df-perf 19404  df-cn 19494  df-cnp 19495  df-haus 19582  df-tx 19798  df-hmeo 19991  df-fil 20082  df-fm 20174  df-flim 20175  df-flf 20176  df-xms 20558  df-ms 20559  df-tms 20560  df-cncf 21117  df-limc 22005  df-dv 22006  df-log 22672
This theorem is referenced by:  chordthmlem  22891
  Copyright terms: Public domain W3C validator