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

Theorem cosargd 23422
Description: The cosine of the argument is the quotient of the real part and the absolute value. Compare to efiarg 23421. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
cosargd.1  |-  ( ph  ->  X  e.  CC )
cosargd.2  |-  ( ph  ->  X  =/=  0 )
Assertion
Ref Expression
cosargd  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  X ) ) )  =  ( ( Re
`  X )  / 
( abs `  X
) ) )

Proof of Theorem cosargd
StepHypRef Expression
1 cosargd.1 . . . 4  |-  ( ph  ->  X  e.  CC )
21cjcld 13238 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( * `  X
)  e.  CC )
31, 2addcld 9661 . . 3  |-  ( ph  ->  ( X  +  ( * `  X ) )  e.  CC )
41abscld 13476 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( abs `  X
)  e.  RR )
54recnd 9668 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  X
)  e.  CC )
6 2cnd 10682 . . 3  |-  ( ph  ->  2  e.  CC )
7 cosargd.2 . . . 4  |-  ( ph  ->  X  =/=  0 )
81, 7absne0d 13487 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  X
)  =/=  0 )
9 2ne0 10702 . . . 4  |-  2  =/=  0
109a1i 11 . . 3  |-  ( ph  ->  2  =/=  0 )
113, 5, 6, 8, 10divdiv32d 10407 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( X  +  ( * `  X ) )  / 
( abs `  X
) )  /  2
)  =  ( ( ( X  +  ( * `  X ) )  /  2 )  /  ( abs `  X
) ) )
121, 7logcld 23385 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( log `  X
)  e.  CC )
1312imcld 13237 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Im `  ( log `  X ) )  e.  RR )
1413recnd 9668 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Im `  ( log `  X ) )  e.  CC )
15 cosval 14155 . . . 4  |-  ( ( Im `  ( log `  X ) )  e.  CC  ->  ( cos `  ( Im `  ( log `  X ) ) )  =  ( ( ( exp `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  +  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) ) )  /  2 ) )
1614, 15syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  X ) ) )  =  ( ( ( exp `  ( _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) )  +  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) ) )  /  2 ) )
17 efiarg 23421 . . . . . . 7  |-  ( ( X  e.  CC  /\  X  =/=  0 )  -> 
( exp `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  =  ( X  / 
( abs `  X
) ) )
181, 7, 17syl2anc 665 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( exp `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  =  ( X  / 
( abs `  X
) ) )
19 ax-icn 9597 . . . . . . . . . . 11  |-  _i  e.  CC
2019a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  _i  e.  CC )
2120, 14mulcld 9662 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( _i  x.  (
Im `  ( log `  X ) ) )  e.  CC )
22 efcj 14124 . . . . . . . . 9  |-  ( ( _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) )  e.  CC  ->  ( exp `  ( * `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) ) )  =  ( * `
 ( exp `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) ) ) )
2321, 22syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( exp `  (
* `  ( _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) ) )  =  ( * `  ( exp `  ( _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) ) ) )
2420, 14cjmuld 13263 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( * `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  =  ( ( * `
 _i )  x.  ( * `  (
Im `  ( log `  X ) ) ) ) )
25 cji 13201 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( * `
 _i )  = 
-u _i
2625a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( * `  _i )  =  -u _i )
2713cjred 13268 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( * `  (
Im `  ( log `  X ) ) )  =  ( Im `  ( log `  X ) ) )
2826, 27oveq12d 6323 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( * `  _i )  x.  (
* `  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  =  ( -u _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) )
2924, 28eqtrd 2470 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( * `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  =  ( -u _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) )
3029fveq2d 5885 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( exp `  (
* `  ( _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) ) )  =  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) ) )
3118fveq2d 5885 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( * `  ( exp `  ( _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) ) )  =  ( * `  ( X  /  ( abs `  X
) ) ) )
3223, 30, 313eqtr3d 2478 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) )  =  ( * `  ( X  /  ( abs `  X ) ) ) )
331, 5, 8cjdivd 13265 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( * `  ( X  /  ( abs `  X
) ) )  =  ( ( * `  X )  /  (
* `  ( abs `  X ) ) ) )
344cjred 13268 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( * `  ( abs `  X ) )  =  ( abs `  X
) )
3534oveq2d 6321 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( * `  X )  /  (
* `  ( abs `  X ) ) )  =  ( ( * `
 X )  / 
( abs `  X
) ) )
3632, 33, 353eqtrd 2474 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) )  =  ( ( * `
 X )  / 
( abs `  X
) ) )
3718, 36oveq12d 6323 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( exp `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  +  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) ) )  =  ( ( X  /  ( abs `  X ) )  +  ( ( * `  X )  /  ( abs `  X ) ) ) )
381, 2, 5, 8divdird 10420 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( X  +  ( * `  X
) )  /  ( abs `  X ) )  =  ( ( X  /  ( abs `  X
) )  +  ( ( * `  X
)  /  ( abs `  X ) ) ) )
3937, 38eqtr4d 2473 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( exp `  (
_i  x.  ( Im `  ( log `  X
) ) ) )  +  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im
`  ( log `  X
) ) ) ) )  =  ( ( X  +  ( * `
 X ) )  /  ( abs `  X
) ) )
4039oveq1d 6320 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( ( exp `  ( _i  x.  (
Im `  ( log `  X ) ) ) )  +  ( exp `  ( -u _i  x.  ( Im `  ( log `  X ) ) ) ) )  /  2
)  =  ( ( ( X  +  ( * `  X ) )  /  ( abs `  X ) )  / 
2 ) )
4116, 40eqtrd 2470 . 2  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  X ) ) )  =  ( ( ( X  +  ( * `
 X ) )  /  ( abs `  X
) )  /  2
) )
42 reval 13148 . . . 4  |-  ( X  e.  CC  ->  (
Re `  X )  =  ( ( X  +  ( * `  X ) )  / 
2 ) )
431, 42syl 17 . . 3  |-  ( ph  ->  ( Re `  X
)  =  ( ( X  +  ( * `
 X ) )  /  2 ) )
4443oveq1d 6320 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( Re `  X )  /  ( abs `  X ) )  =  ( ( ( X  +  ( * `
 X ) )  /  2 )  / 
( abs `  X
) ) )
4511, 41, 443eqtr4d 2480 1  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  X ) ) )  =  ( ( Re
`  X )  / 
( abs `  X
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    = wceq 1437    e. wcel 1870    =/= wne 2625   ` cfv 5601  (class class class)co 6305   CCcc 9536   0cc0 9538   _ici 9540    + caddc 9541    x. cmul 9543   -ucneg 9860    / cdiv 10268   2c2 10659   *ccj 13138   Recre 13139   Imcim 13140   abscabs 13276   expce 14092   cosccos 14095   logclog 23369
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1665  ax-4 1678  ax-5 1751  ax-6 1797  ax-7 1841  ax-8 1872  ax-9 1874  ax-10 1889  ax-11 1894  ax-12 1907  ax-13 2055  ax-ext 2407  ax-rep 4538  ax-sep 4548  ax-nul 4556  ax-pow 4603  ax-pr 4661  ax-un 6597  ax-inf2 8146  ax-cnex 9594  ax-resscn 9595  ax-1cn 9596  ax-icn 9597  ax-addcl 9598  ax-addrcl 9599  ax-mulcl 9600  ax-mulrcl 9601  ax-mulcom 9602  ax-addass 9603  ax-mulass 9604  ax-distr 9605  ax-i2m1 9606  ax-1ne0 9607  ax-1rid 9608  ax-rnegex 9609  ax-rrecex 9610  ax-cnre 9611  ax-pre-lttri 9612  ax-pre-lttrn 9613  ax-pre-ltadd 9614  ax-pre-mulgt0 9615  ax-pre-sup 9616  ax-addf 9617  ax-mulf 9618
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-fal 1443  df-ex 1660  df-nf 1664  df-sb 1790  df-eu 2270  df-mo 2271  df-clab 2415  df-cleq 2421  df-clel 2424  df-nfc 2579  df-ne 2627  df-nel 2628  df-ral 2787  df-rex 2788  df-reu 2789  df-rmo 2790  df-rab 2791  df-v 3089  df-sbc 3306  df-csb 3402  df-dif 3445  df-un 3447  df-in 3449  df-ss 3456  df-pss 3458  df-nul 3768  df-if 3916  df-pw 3987  df-sn 4003  df-pr 4005  df-tp 4007  df-op 4009  df-uni 4223  df-int 4259  df-iun 4304  df-iin 4305  df-br 4427  df-opab 4485  df-mpt 4486  df-tr 4521  df-eprel 4765  df-id 4769  df-po 4775  df-so 4776  df-fr 4813  df-se 4814  df-we 4815  df-xp 4860  df-rel 4861  df-cnv 4862  df-co 4863  df-dm 4864  df-rn 4865  df-res 4866  df-ima 4867  df-pred 5399  df-ord 5445  df-on 5446  df-lim 5447  df-suc 5448  df-iota 5565  df-fun 5603  df-fn 5604  df-f 5605  df-f1 5606  df-fo 5607  df-f1o 5608  df-fv 5609  df-isom 5610  df-riota 6267  df-ov 6308  df-oprab 6309  df-mpt2 6310  df-of 6545  df-om 6707  df-1st 6807  df-2nd 6808  df-supp 6926  df-wrecs 7036  df-recs 7098  df-rdg 7136  df-1o 7190  df-2o 7191  df-oadd 7194  df-er 7371  df-map 7482  df-pm 7483  df-ixp 7531  df-en 7578  df-dom 7579  df-sdom 7580  df-fin 7581  df-fsupp 7890  df-fi 7931  df-sup 7962  df-inf 7963  df-oi 8025  df-card 8372  df-cda 8596  df-pnf 9676  df-mnf 9677  df-xr 9678  df-ltxr 9679  df-le 9680  df-sub 9861  df-neg 9862  df-div 10269  df-nn 10610  df-2 10668  df-3 10669  df-4 10670  df-5 10671  df-6 10672  df-7 10673  df-8 10674  df-9 10675  df-10 10676  df-n0 10870  df-z 10938  df-dec 11052  df-uz 11160  df-q 11265  df-rp 11303  df-xneg 11409  df-xadd 11410  df-xmul 11411  df-ioo 11639  df-ioc 11640  df-ico 11641  df-icc 11642  df-fz 11783  df-fzo 11914  df-fl 12025  df-mod 12094  df-seq 12211  df-exp 12270  df-fac 12457  df-bc 12485  df-hash 12513  df-shft 13109  df-cj 13141  df-re 13142  df-im 13143  df-sqrt 13277  df-abs 13278  df-limsup 13504  df-clim 13530  df-rlim 13531  df-sum 13731  df-ef 14099  df-sin 14101  df-cos 14102  df-pi 14104  df-struct 15086  df-ndx 15087  df-slot 15088  df-base 15089  df-sets 15090  df-ress 15091  df-plusg 15165  df-mulr 15166  df-starv 15167  df-sca 15168  df-vsca 15169  df-ip 15170  df-tset 15171  df-ple 15172  df-ds 15174  df-unif 15175  df-hom 15176  df-cco 15177  df-rest 15280  df-topn 15281  df-0g 15299  df-gsum 15300  df-topgen 15301  df-pt 15302  df-prds 15305  df-xrs 15359  df-qtop 15364  df-imas 15365  df-xps 15367  df-mre 15443  df-mrc 15444  df-acs 15446  df-mgm 16439  df-sgrp 16478  df-mnd 16488  df-submnd 16534  df-mulg 16627  df-cntz 16922  df-cmn 17367  df-psmet 18897  df-xmet 18898  df-met 18899  df-bl 18900  df-mopn 18901  df-fbas 18902  df-fg 18903  df-cnfld 18906  df-top 19852  df-bases 19853  df-topon 19854  df-topsp 19855  df-cld 19965  df-ntr 19966  df-cls 19967  df-nei 20045  df-lp 20083  df-perf 20084  df-cn 20174  df-cnp 20175  df-haus 20262  df-tx 20508  df-hmeo 20701  df-fil 20792  df-fm 20884  df-flim 20885  df-flf 20886  df-xms 21266  df-ms 21267  df-tms 21268  df-cncf 21806  df-limc 22698  df-dv 22699  df-log 23371
This theorem is referenced by:  cosarg0d  23423  cosangneg2d  23601
  Copyright terms: Public domain W3C validator