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

Theorem sincosq2sgn 21961
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  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) pi )  ->  (
0  <  ( sin `  A )  /\  ( cos `  A )  <  0 ) )

Proof of Theorem sincosq2sgn
StepHypRef Expression
1 halfpire 21926 . . 3  |-  ( pi 
/  2 )  e.  RR
2 pire 21921 . . 3  |-  pi  e.  RR
3 rexr 9429 . . . 4  |-  ( ( pi  /  2 )  e.  RR  ->  (
pi  /  2 )  e.  RR* )
4 rexr 9429 . . . 4  |-  ( pi  e.  RR  ->  pi  e.  RR* )
5 elioo2 11341 . . . 4  |-  ( ( ( pi  /  2
)  e.  RR*  /\  pi  e.  RR* )  ->  ( A  e.  ( (
pi  /  2 ) (,) pi )  <->  ( A  e.  RR  /\  ( pi 
/  2 )  < 
A  /\  A  <  pi ) ) )
63, 4, 5syl2an 477 . . 3  |-  ( ( ( pi  /  2
)  e.  RR  /\  pi  e.  RR )  -> 
( A  e.  ( ( pi  /  2
) (,) pi )  <-> 
( A  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  <  A  /\  A  <  pi ) ) )
71, 2, 6mp2an 672 . 2  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) pi )  <->  ( A  e.  RR  /\  ( pi 
/  2 )  < 
A  /\  A  <  pi ) )
8 resubcl 9673 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  e.  RR )  ->  ( A  -  ( pi  /  2
) )  e.  RR )
91, 8mpan2 671 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  e.  RR )
10 0xr 9430 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  RR*
111, 3ax-mp 5 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi 
/  2 )  e. 
RR*
12 elioo2 11341 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 0  e.  RR*  /\  (
pi  /  2 )  e.  RR* )  ->  (
( A  -  (
pi  /  2 ) )  e.  ( 0 (,) ( pi  / 
2 ) )  <->  ( ( A  -  ( pi  /  2 ) )  e.  RR  /\  0  < 
( A  -  (
pi  /  2 ) )  /\  ( A  -  ( pi  / 
2 ) )  < 
( pi  /  2
) ) ) )
1310, 11, 12mp2an 672 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  -  ( pi 
/  2 ) )  e.  ( 0 (,) ( pi  /  2
) )  <->  ( ( A  -  ( pi  /  2 ) )  e.  RR  /\  0  < 
( A  -  (
pi  /  2 ) )  /\  ( A  -  ( pi  / 
2 ) )  < 
( pi  /  2
) ) )
14 sincosq1sgn 21960 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  -  ( pi 
/  2 ) )  e.  ( 0 (,) ( pi  /  2
) )  ->  (
0  <  ( sin `  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) )  /\  0  <  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) ) )
1513, 14sylbir 213 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  -  (
pi  /  2 ) )  e.  RR  /\  0  <  ( A  -  ( pi  /  2
) )  /\  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  < 
( pi  /  2
) )  ->  (
0  <  ( sin `  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) )  /\  0  <  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) ) )
169, 15syl3an1 1251 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  RR  /\  0  <  ( A  -  ( pi  /  2
) )  /\  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  < 
( pi  /  2
) )  ->  (
0  <  ( sin `  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) )  /\  0  <  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) ) )
17163expib 1190 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( 0  <  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  /\  ( A  -  (
pi  /  2 ) )  <  ( pi 
/  2 ) )  ->  ( 0  < 
( sin `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) )  /\  0  <  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2
) ) ) ) ) )
18 0re 9386 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  RR
19 ltsub13 9820 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  A  e.  RR  /\  (
pi  /  2 )  e.  RR )  -> 
( 0  <  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  <->  ( pi  /  2 )  <  ( A  -  0 ) ) )
2018, 1, 19mp3an13 1305 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  (
0  <  ( A  -  ( pi  / 
2 ) )  <->  ( pi  /  2 )  <  ( A  -  0 ) ) )
21 recn 9372 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  RR  ->  A  e.  CC )
2221subid1d 9708 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  RR  ->  ( A  -  0 )  =  A )
2322breq2d 4304 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( pi  /  2
)  <  ( A  -  0 )  <->  ( pi  /  2 )  <  A
) )
2420, 23bitrd 253 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  (
0  <  ( A  -  ( pi  / 
2 ) )  <->  ( pi  /  2 )  <  A
) )
25 ltsubadd 9809 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  e.  RR )  ->  ( ( A  -  ( pi  / 
2 ) )  < 
( pi  /  2
)  <->  A  <  ( ( pi  /  2 )  +  ( pi  / 
2 ) ) ) )
261, 1, 25mp3an23 1306 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( A  -  (
pi  /  2 ) )  <  ( pi 
/  2 )  <->  A  <  ( ( pi  /  2
)  +  ( pi 
/  2 ) ) ) )
27 pidiv2halves 21929 . . . . . . . . 9  |-  ( ( pi  /  2 )  +  ( pi  / 
2 ) )  =  pi
2827breq2i 4300 . . . . . . . 8  |-  ( A  <  ( ( pi 
/  2 )  +  ( pi  /  2
) )  <->  A  <  pi )
2926, 28syl6bb 261 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( A  -  (
pi  /  2 ) )  <  ( pi 
/  2 )  <->  A  <  pi ) )
3024, 29anbi12d 710 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( 0  <  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  /\  ( A  -  (
pi  /  2 ) )  <  ( pi 
/  2 ) )  <-> 
( ( pi  / 
2 )  <  A  /\  A  <  pi ) ) )
319resincld 13427 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2
) ) )  e.  RR )
3231lt0neg2d 9910 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  (
0  <  ( sin `  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) )  <->  -u ( sin `  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) )  <  0
) )
3332anbi1d 704 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( 0  <  ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2
) ) )  /\  0  <  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )  <->  ( -u ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2
) ) )  <  0  /\  0  < 
( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) ) ) )
3417, 30, 333imtr3d 267 . . . . 5  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( ( pi  / 
2 )  <  A  /\  A  <  pi )  ->  ( -u ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2
) ) )  <  0  /\  0  < 
( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) ) ) )
351recni 9398 . . . . . . . . . 10  |-  ( pi 
/  2 )  e.  CC
36 pncan3 9618 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( pi  /  2
)  e.  CC  /\  A  e.  CC )  ->  ( ( pi  / 
2 )  +  ( A  -  ( pi 
/  2 ) ) )  =  A )
3735, 21, 36sylancr 663 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( pi  /  2
)  +  ( A  -  ( pi  / 
2 ) ) )  =  A )
3837fveq2d 5695 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( cos `  ( ( pi 
/  2 )  +  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) ) )  =  ( cos `  A
) )
399recnd 9412 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  RR  ->  ( A  -  ( pi  /  2 ) )  e.  CC )
40 coshalfpip 21956 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  -  ( pi 
/  2 ) )  e.  CC  ->  ( cos `  ( ( pi 
/  2 )  +  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) ) )  = 
-u ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )
4139, 40syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( cos `  ( ( pi 
/  2 )  +  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) ) )  = 
-u ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )
4238, 41eqtr3d 2477 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  ( cos `  A )  = 
-u ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )
4342breq1d 4302 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( cos `  A
)  <  0  <->  -u ( sin `  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) )  <  0
) )
4437fveq2d 5695 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( sin `  ( ( pi 
/  2 )  +  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) ) )  =  ( sin `  A
) )
45 sinhalfpip 21954 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  -  ( pi 
/  2 ) )  e.  CC  ->  ( sin `  ( ( pi 
/  2 )  +  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) ) )  =  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )
4639, 45syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  RR  ->  ( sin `  ( ( pi 
/  2 )  +  ( A  -  (
pi  /  2 ) ) ) )  =  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )
4744, 46eqtr3d 2477 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  RR  ->  ( sin `  A )  =  ( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) )
4847breq2d 4304 . . . . . 6  |-  ( A  e.  RR  ->  (
0  <  ( sin `  A )  <->  0  <  ( cos `  ( A  -  ( pi  / 
2 ) ) ) ) )
4943, 48anbi12d 710 . . . . 5  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( ( cos `  A
)  <  0  /\  0  <  ( sin `  A
) )  <->  ( -u ( sin `  ( A  -  ( pi  /  2
) ) )  <  0  /\  0  < 
( cos `  ( A  -  ( pi  /  2 ) ) ) ) ) )
5034, 49sylibrd 234 . . . 4  |-  ( A  e.  RR  ->  (
( ( pi  / 
2 )  <  A  /\  A  <  pi )  ->  ( ( cos `  A )  <  0  /\  0  <  ( sin `  A ) ) ) )
51503impib 1185 . . 3  |-  ( ( A  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  <  A  /\  A  <  pi )  -> 
( ( cos `  A
)  <  0  /\  0  <  ( sin `  A
) ) )
5251ancomd 451 . 2  |-  ( ( A  e.  RR  /\  ( pi  /  2
)  <  A  /\  A  <  pi )  -> 
( 0  <  ( sin `  A )  /\  ( cos `  A )  <  0 ) )
537, 52sylbi 195 1  |-  ( A  e.  ( ( pi 
/  2 ) (,) pi )  ->  (
0  <  ( sin `  A )  /\  ( cos `  A )  <  0 ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 965    = wceq 1369    e. wcel 1756   class class class wbr 4292   ` cfv 5418  (class class class)co 6091   CCcc 9280   RRcr 9281   0cc0 9282    + caddc 9285   RR*cxr 9417    < clt 9418    - cmin 9595   -ucneg 9596    / cdiv 9993   2c2 10371   (,)cioo 11300   sincsin 13349   cosccos 13350   picpi 13352
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-rep 4403  ax-sep 4413  ax-nul 4421  ax-pow 4470  ax-pr 4531  ax-un 6372  ax-inf2 7847  ax-cnex 9338  ax-resscn 9339  ax-1cn 9340  ax-icn 9341  ax-addcl 9342  ax-addrcl 9343  ax-mulcl 9344  ax-mulrcl 9345  ax-mulcom 9346  ax-addass 9347  ax-mulass 9348  ax-distr 9349  ax-i2m1 9350  ax-1ne0 9351  ax-1rid 9352  ax-rnegex 9353  ax-rrecex 9354  ax-cnre 9355  ax-pre-lttri 9356  ax-pre-lttrn 9357  ax-pre-ltadd 9358  ax-pre-mulgt0 9359  ax-pre-sup 9360  ax-addf 9361  ax-mulf 9362
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-fal 1375  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2568  df-ne 2608  df-nel 2609  df-ral 2720  df-rex 2721  df-reu 2722  df-rmo 2723  df-rab 2724  df-v 2974  df-sbc 3187  df-csb 3289  df-dif 3331  df-un 3333  df-in 3335  df-ss 3342  df-pss 3344  df-nul 3638  df-if 3792  df-pw 3862  df-sn 3878  df-pr 3880  df-tp 3882  df-op 3884  df-uni 4092  df-int 4129  df-iun 4173  df-iin 4174  df-br 4293  df-opab 4351  df-mpt 4352  df-tr 4386  df-eprel 4632  df-id 4636  df-po 4641  df-so 4642  df-fr 4679  df-se 4680  df-we 4681  df-ord 4722  df-on 4723  df-lim 4724  df-suc 4725  df-xp 4846  df-rel 4847  df-cnv 4848  df-co 4849  df-dm 4850  df-rn 4851  df-res 4852  df-ima 4853  df-iota 5381  df-fun 5420  df-fn 5421  df-f 5422  df-f1 5423  df-fo 5424  df-f1o 5425  df-fv 5426  df-isom 5427  df-riota 6052  df-ov 6094  df-oprab 6095  df-mpt2 6096  df-of 6320  df-om 6477  df-1st 6577  df-2nd 6578  df-supp 6691  df-recs 6832  df-rdg 6866  df-1o 6920  df-2o 6921  df-oadd 6924  df-er 7101  df-map 7216  df-pm 7217  df-ixp 7264  df-en 7311  df-dom 7312  df-sdom 7313  df-fin 7314  df-fsupp 7621  df-fi 7661  df-sup 7691  df-oi 7724  df-card 8109  df-cda 8337  df-pnf 9420  df-mnf 9421  df-xr 9422  df-ltxr 9423  df-le 9424  df-sub 9597  df-neg 9598  df-div 9994  df-nn 10323  df-2 10380  df-3 10381  df-4 10382  df-5 10383  df-6 10384  df-7 10385  df-8 10386  df-9 10387  df-10 10388  df-n0 10580  df-z 10647  df-dec 10756  df-uz 10862  df-q 10954  df-rp 10992  df-xneg 11089  df-xadd 11090  df-xmul 11091  df-ioo 11304  df-ioc 11305  df-ico 11306  df-icc 11307  df-fz 11438  df-fzo 11549  df-fl 11642  df-seq 11807  df-exp 11866  df-fac 12052  df-bc 12079  df-hash 12104  df-shft 12556  df-cj 12588  df-re 12589  df-im 12590  df-sqr 12724  df-abs 12725  df-limsup 12949  df-clim 12966  df-rlim 12967  df-sum 13164  df-ef 13353  df-sin 13355  df-cos 13356  df-pi 13358  df-struct 14176  df-ndx 14177  df-slot 14178  df-base 14179  df-sets 14180  df-ress 14181  df-plusg 14251  df-mulr 14252  df-starv 14253  df-sca 14254  df-vsca 14255  df-ip 14256  df-tset 14257  df-ple 14258  df-ds 14260  df-unif 14261  df-hom 14262  df-cco 14263  df-rest 14361  df-topn 14362  df-0g 14380  df-gsum 14381  df-topgen 14382  df-pt 14383  df-prds 14386  df-xrs 14440  df-qtop 14445  df-imas 14446  df-xps 14448  df-mre 14524  df-mrc 14525  df-acs 14527  df-mnd 15415  df-submnd 15465  df-mulg 15548  df-cntz 15835  df-cmn 16279  df-psmet 17809  df-xmet 17810  df-met 17811  df-bl 17812  df-mopn 17813  df-fbas 17814  df-fg 17815  df-cnfld 17819  df-top 18503  df-bases 18505  df-topon 18506  df-topsp 18507  df-cld 18623  df-ntr 18624  df-cls 18625  df-nei 18702  df-lp 18740  df-perf 18741  df-cn 18831  df-cnp 18832  df-haus 18919  df-tx 19135  df-hmeo 19328  df-fil 19419  df-fm 19511  df-flim 19512  df-flf 19513  df-xms 19895  df-ms 19896  df-tms 19897  df-cncf 20454  df-limc 21341  df-dv 21342
This theorem is referenced by:  sincosq3sgn  21962  coseq00topi  21964
  Copyright terms: Public domain W3C validator