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Theorem areacirclem2 26282
Description: Antiderivative of cross-section of circle. (Contributed by Brendan Leahy, 28-Aug-2017.)
Assertion
Ref Expression
areacirclem2  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( ( R ^ 2 )  x.  ( (arcsin `  ( t  /  R
) )  +  ( ( t  /  R
)  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) ) ) ) )  =  ( t  e.  (
-u R (,) R
)  |->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) ) ) )
Distinct variable group:    t, R

Proof of Theorem areacirclem2
Dummy variables  u  v are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 reex 9073 . . . . 5  |-  RR  e.  _V
21prid1 3904 . . . 4  |-  RR  e.  { RR ,  CC }
32a1i 11 . . 3  |-  ( R  e.  RR+  ->  RR  e.  { RR ,  CC }
)
4 elioore 10938 . . . . . . . 8  |-  ( t  e.  ( -u R (,) R )  ->  t  e.  RR )
54recnd 9106 . . . . . . 7  |-  ( t  e.  ( -u R (,) R )  ->  t  e.  CC )
65adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
t  e.  CC )
7 rpcn 10612 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  e.  CC )
87adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  ->  R  e.  CC )
9 rpne0 10619 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  =/=  0 )
109adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  ->  R  =/=  0 )
116, 8, 10divcld 9782 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( t  /  R
)  e.  CC )
12 asincl 20705 . . . . 5  |-  ( ( t  /  R )  e.  CC  ->  (arcsin `  ( t  /  R
) )  e.  CC )
1311, 12syl 16 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
(arcsin `  ( t  /  R ) )  e.  CC )
14 ax-1cn 9040 . . . . . . . 8  |-  1  e.  CC
1514a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
1  e.  CC )
1611sqcld 11513 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R ) ^ 2 )  e.  CC )
1715, 16subcld 9403 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  e.  CC )
1817sqrcld 12231 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )  e.  CC )
1911, 18mulcld 9100 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
2013, 19addcld 9099 . . 3  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( (arcsin `  (
t  /  R ) )  +  ( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) )  e.  CC )
21 ovex 6098 . . . 4  |-  ( ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( 1  /  R
) )  e.  _V
2221a1i 11 . . 3  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
1  /  R ) )  e.  _V )
23 rpre 10610 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  e.  RR )
2423renegcld 9456 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  -u R  e.  RR )
2524rexrd 9126 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  -u R  e.  RR* )
26 rpxr 10611 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  e. 
RR* )
27 elioo2 10949 . . . . . . . 8  |-  ( (
-u R  e.  RR*  /\  R  e.  RR* )  ->  ( t  e.  (
-u R (,) R
)  <->  ( t  e.  RR  /\  -u R  <  t  /\  t  < 
R ) ) )
2825, 26, 27syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( t  e.  ( -u R (,) R )  <->  ( t  e.  RR  /\  -u R  <  t  /\  t  < 
R ) ) )
29 simpr 448 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  t  e.  RR )
3023adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  R  e.  RR )
319adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  R  =/=  0 )
3229, 30, 31redivcld 9834 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
t  /  R )  e.  RR )
3332a1d 23 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u R  <  t  /\  t  <  R )  ->  ( t  /  R )  e.  RR ) )
347mulm1d 9477 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u
1  x.  R )  =  -u R )
3534adantr 452 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( -u 1  x.  R )  =  -u R )
3635breq1d 4214 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u 1  x.  R
)  <  t  <->  -u R  < 
t ) )
37 1re 9082 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  1  e.  RR
3837renegcli 9354 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  -u 1  e.  RR
3938a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  -u 1  e.  RR )
40 simpl 444 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  R  e.  RR+ )
4139, 29, 40ltmuldivd 10683 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u 1  x.  R
)  <  t  <->  -u 1  < 
( t  /  R
) ) )
4236, 41bitr3d 247 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( -u R  <  t  <->  -u 1  < 
( t  /  R
) ) )
4342biimpd 199 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( -u R  <  t  ->  -u 1  <  ( t  /  R ) ) )
4443adantrd 455 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u R  <  t  /\  t  <  R )  ->  -u 1  <  (
t  /  R ) ) )
4537a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  1  e.  RR )
4629, 45, 40ltdivmuld 10687 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t  /  R
)  <  1  <->  t  <  ( R  x.  1 ) ) )
477mulid1d 9097 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R  x.  1 )  =  R )
4847adantr 452 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R  x.  1 )  =  R )
4948breq2d 4216 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
t  <  ( R  x.  1 )  <->  t  <  R ) )
5046, 49bitr2d 246 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
t  <  R  <->  ( t  /  R )  <  1
) )
5150biimpd 199 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
t  <  R  ->  ( t  /  R )  <  1 ) )
5251adantld 454 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u R  <  t  /\  t  <  R )  ->  ( t  /  R )  <  1
) )
5333, 44, 523jcad 1135 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u R  <  t  /\  t  <  R )  ->  ( ( t  /  R )  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R
)  /\  ( t  /  R )  <  1
) ) )
5453exp4b 591 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( t  e.  RR  ->  ( -u R  <  t  -> 
( t  <  R  ->  ( ( t  /  R )  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R )  /\  ( t  /  R
)  <  1 ) ) ) ) )
55543impd 1167 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( t  e.  RR  /\  -u R  <  t  /\  t  <  R )  -> 
( ( t  /  R )  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R )  /\  ( t  /  R
)  <  1 ) ) )
5628, 55sylbid 207 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( t  e.  ( -u R (,) R )  ->  (
( t  /  R
)  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R )  /\  ( t  /  R
)  <  1 ) ) )
5756imp 419 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R )  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R )  /\  ( t  /  R
)  <  1 ) )
5838rexri 9129 . . . . . 6  |-  -u 1  e.  RR*
5937rexri 9129 . . . . . 6  |-  1  e.  RR*
60 elioo2 10949 . . . . . 6  |-  ( (
-u 1  e.  RR*  /\  1  e.  RR* )  ->  ( ( t  /  R )  e.  (
-u 1 (,) 1
)  <->  ( ( t  /  R )  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R
)  /\  ( t  /  R )  <  1
) ) )
6158, 59, 60mp2an 654 . . . . 5  |-  ( ( t  /  R )  e.  ( -u 1 (,) 1 )  <->  ( (
t  /  R )  e.  RR  /\  -u 1  <  ( t  /  R
)  /\  ( t  /  R )  <  1
) )
6257, 61sylibr 204 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( t  /  R
)  e.  ( -u
1 (,) 1 ) )
63 ovex 6098 . . . . 5  |-  ( 1  /  R )  e. 
_V
6463a1i 11 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 1  /  R
)  e.  _V )
65 elioore 10938 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  u  e.  RR )
6665recnd 9106 . . . . . 6  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  u  e.  CC )
67 asincl 20705 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  CC  ->  (arcsin `  u )  e.  CC )
68 id 20 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  CC  ->  u  e.  CC )
6914a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  CC  ->  1  e.  CC )
70 sqcl 11436 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
7169, 70subcld 9403 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  CC  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  CC )
7271sqrcld 12231 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  CC  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  e.  CC )
7368, 72mulcld 9100 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
7467, 73addcld 9099 . . . . . 6  |-  ( u  e.  CC  ->  (
(arcsin `  u )  +  ( u  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  e.  CC )
7566, 74syl 16 . . . . 5  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
(arcsin `  u )  +  ( u  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  e.  CC )
7675adantl 453 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( (arcsin `  u
)  +  ( u  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  e.  CC )
77 ovex 6098 . . . . 5  |-  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  _V
7877a1i 11 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  _V )
79 recn 9072 . . . . . . 7  |-  ( t  e.  RR  ->  t  e.  CC )
8079adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  t  e.  CC )
8114a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  1  e.  CC )
823dvmptid 19835 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  RR  |->  t ) )  =  ( t  e.  RR  |->  1 ) )
83 ioossre 10964 . . . . . . 7  |-  ( -u R (,) R )  C_  RR
8483a1i 11 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u R (,) R )  C_  RR )
85 eqid 2435 . . . . . . 7  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
8685tgioo2 18826 . . . . . 6  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
87 iooretop 18792 . . . . . . 7  |-  ( -u R (,) R )  e.  ( topGen `  ran  (,) )
8887a1i 11 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u R (,) R )  e.  ( topGen `  ran  (,) )
)
893, 80, 81, 82, 84, 86, 85, 88dvmptres 19841 . . . . 5  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  t ) )  =  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  1 ) )
903, 6, 15, 89, 7, 9dvmptdivc 19843 . . . 4  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( t  /  R ) ) )  =  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( 1  /  R ) ) )
9166, 67syl 16 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (arcsin `  u )  e.  CC )
9291adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
(arcsin `  u )  e.  CC )
93 ovex 6098 . . . . . . 7  |-  ( 1  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  _V
9493a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  _V )
95 dvreasin 26280 . . . . . . 7  |-  ( RR 
_D  (arcsin  |`  ( -u
1 (,) 1 ) ) )  =  ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 ) 
|->  ( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
96 asinf 20704 . . . . . . . . . 10  |- arcsin : CC --> CC
9796a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  -> arcsin : CC --> CC )
98 ioossre 10964 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  RR
99 ax-resscn 9039 . . . . . . . . . . 11  |-  RR  C_  CC
10098, 99sstri 3349 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  CC
101100a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  CC )
10297, 101feqresmpt 5772 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  (arcsin  |`  ( -u 1 (,) 1 ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  (arcsin `  u ) ) )
103102oveq2d 6089 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  (arcsin  |`  ( -u
1 (,) 1 ) ) )  =  ( RR  _D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  (arcsin `  u ) ) ) )
10495, 103syl5reqr 2482 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  (arcsin `  u ) ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( 1  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
10566, 73syl 16 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
106105adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( u  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
107 ovex 6098 . . . . . . 7  |-  ( ( 1  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) )  e.  _V
108107a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( ( 1  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) )  e.  _V )
10966adantl 453 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  ->  u  e.  CC )
11014a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
1  e.  CC )
111 recn 9072 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  RR  ->  u  e.  CC )
112111adantl 453 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  u  e.  CC )
11314a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  1  e.  CC )
1143dvmptid 19835 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  u ) )  =  ( u  e.  RR  |->  1 ) )
11598a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  RR )
116 iooretop 18792 . . . . . . . . 9  |-  ( -u
1 (,) 1 )  e.  ( topGen `  ran  (,) )
117116a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u
1 (,) 1 )  e.  ( topGen `  ran  (,) ) )
1183, 112, 113, 114, 115, 86, 85, 117dvmptres 19841 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  u ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  1 ) )
11966, 72syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  e.  CC )
120119adantl 453 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  e.  CC )
121 ovex 6098 . . . . . . . 8  |-  ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  _V
122121a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  e.  _V )
12337a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  1  e.  RR )
12465resqcld 11541 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u ^ 2 )  e.  RR )
125123, 124resubcld 9457 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  RR )
126 elioo2 10949 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
-u 1  e.  RR*  /\  1  e.  RR* )  ->  ( u  e.  (
-u 1 (,) 1
)  <->  ( u  e.  RR  /\  -u 1  <  u  /\  u  <  1 ) ) )
12758, 59, 126mp2an 654 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  <->  ( u  e.  RR  /\  -u 1  <  u  /\  u  <  1 ) )
128 id 20 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  u  e.  RR )
12937a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  1  e.  RR )
130128, 129absltd 12224 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
)  <  1  <->  ( -u 1  <  u  /\  u  <  1 ) ) )
131111abscld 12230 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  ( abs `  u )  e.  RR )
132111absge0d 12238 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  0  <_  ( abs `  u
) )
133 0le1 9543 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  0  <_  1
134133a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  0  <_  1 )
135131, 129, 132, 134lt2sqd 11549 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
)  <  1  <->  ( ( abs `  u ) ^
2 )  <  (
1 ^ 2 ) ) )
136 absresq 12099 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
) ^ 2 )  =  ( u ^
2 ) )
137 sq1 11468 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( 1 ^ 2 )  =  1
138137a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  (
1 ^ 2 )  =  1 )
139136, 138breq12d 4217 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( ( abs `  u
) ^ 2 )  <  ( 1 ^ 2 )  <->  ( u ^ 2 )  <  1 ) )
140 resqcl 11441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  (
u ^ 2 )  e.  RR )
141140, 129posdifd 9605 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( u ^ 2 )  <  1  <->  0  <  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
142135, 139, 1413bitrd 271 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
)  <  1  <->  0  <  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
143130, 142bitr3d 247 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( -u 1  <  u  /\  u  <  1
)  <->  0  <  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
144143biimpd 199 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( -u 1  <  u  /\  u  <  1
)  ->  0  <  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
1451443impib 1151 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( u  e.  RR  /\  -u 1  <  u  /\  u  <  1 )  -> 
0  <  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) )
146127, 145sylbi 188 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  0  <  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) )
147125, 146elrpd 10638 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  RR+ )
148147adantl 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  -> 
( 1  -  (
u ^ 2 ) )  e.  RR+ )
149 negex 9296 . . . . . . . . . 10  |-  -u (
2  x.  u )  e.  _V
150149a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  ( -u 1 (,) 1 ) )  ->  -u ( 2  x.  u
)  e.  _V )
151 rpcn 10612 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  e.  RR+  ->  v  e.  CC )
152151sqrcld 12231 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  e.  RR+  ->  ( sqr `  v )  e.  CC )
153152adantl 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  v  e.  RR+ )  ->  ( sqr `  v )  e.  CC )
154 ovex 6098 . . . . . . . . . 10  |-  ( 1  /  ( 2  x.  ( sqr `  v
) ) )  e. 
_V
155154a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  v  e.  RR+ )  ->  (
1  /  ( 2  x.  ( sqr `  v
) ) )  e. 
_V )
15614a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  RR  ->  1  e.  CC )
157111sqcld 11513 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  RR  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
158156, 157subcld 9403 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  RR  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  CC )
159158adantl 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  CC )
160149a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  -u (
2  x.  u )  e.  _V )
161 0re 9083 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  RR
162161a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  0  e.  RR )
16314a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( R  e.  RR+  ->  1  e.  CC )
1643, 163dvmptc 19836 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  1 ) )  =  ( u  e.  RR  |->  0 ) )
165157adantl 453 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
166 ovex 6098 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2  x.  u )  e. 
_V
167166a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  (
2  x.  u )  e.  _V )
16885cnfldtopon 18809 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )
169 toponmax 16985 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )  ->  CC  e.  ( TopOpen ` fld ) )
170168, 169mp1i 12 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( R  e.  RR+  ->  CC  e.  ( TopOpen ` fld ) )
171 df-ss 3326 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( RR  C_  CC  <->  ( RR  i^i  CC )  =  RR )
17299, 171mpbi 200 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( RR 
i^i  CC )  =  RR
173172a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
i^i  CC )  =  RR )
17470adantl 453 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  CC )  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
175166a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  CC )  ->  (
2  x.  u )  e.  _V )
176 2nn 10125 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  NN
177 dvexp 19831 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 2  e.  NN  ->  ( CC  _D  ( u  e.  CC  |->  ( u ^
2 ) ) )  =  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( u ^ (
2  -  1 ) ) ) ) )
178176, 177ax-mp 8 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( CC 
_D  ( u  e.  CC  |->  ( u ^
2 ) ) )  =  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( u ^ (
2  -  1 ) ) ) )
179 2m1e1 10087 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( 2  -  1 )  =  1
180179oveq2i 6084 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( u ^ ( 2  -  1 ) )  =  ( u ^ 1 )
181 exp1 11379 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u ^ 1 )  =  u )
182180, 181syl5eq 2479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u ^ ( 2  -  1 ) )  =  u )
183182oveq2d 6089 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  CC  ->  (
2  x.  ( u ^ ( 2  -  1 ) ) )  =  ( 2  x.  u ) )
184183mpteq2ia 4283 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( u ^
( 2  -  1 ) ) ) )  =  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  u ) )
185178, 184eqtri 2455 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( CC 
_D  ( u  e.  CC  |->  ( u ^
2 ) ) )  =  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  u ) )
186185a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( CC 
_D  ( u  e.  CC  |->  ( u ^
2 ) ) )  =  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  u ) ) )
18785, 3, 170, 173, 174, 175, 186dvmptres3 19834 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  ( u ^
2 ) ) )  =  ( u  e.  RR  |->  ( 2  x.  u ) ) )
1883, 113, 162, 164, 165, 167, 187dvmptsub 19845 . . . . . . . . . . 11  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  =  ( u  e.  RR  |->  ( 0  -  ( 2  x.  u
) ) ) )
189 df-neg 9286 . . . . . . . . . . . 12  |-  -u (
2  x.  u )  =  ( 0  -  ( 2  x.  u
) )
190189mpteq2i 4284 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  RR  |->  -u (
2  x.  u ) )  =  ( u  e.  RR  |->  ( 0  -  ( 2  x.  u ) ) )
191188, 190syl6eqr 2485 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  =  ( u  e.  RR  |->  -u ( 2  x.  u ) ) )
1923, 159, 160, 191, 115, 86, 85, 117dvmptres 19841 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  -u (
2  x.  u ) ) )
193 dvsqr 20620 . . . . . . . . . 10  |-  ( RR 
_D  ( v  e.  RR+  |->  ( sqr `  v
) ) )  =  ( v  e.  RR+  |->  ( 1  /  (
2  x.  ( sqr `  v ) ) ) )
194193a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( v  e.  RR+  |->  ( sqr `  v
) ) )  =  ( v  e.  RR+  |->  ( 1  /  (
2  x.  ( sqr `  v ) ) ) ) )
195 fveq2 5720 . . . . . . . . 9  |-  ( v  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  ->  ( sqr `  v )  =  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
196195oveq2d 6089 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  ->  (
2  x.  ( sqr `  v ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
197196oveq2d 6089 . . . . . . . . 9  |-  ( v  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  ->  (
1  /  ( 2  x.  ( sqr `  v
) ) )  =  ( 1  /  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) )
1983, 3, 148, 150, 153, 155, 192, 194, 195, 197dvmptco 19850 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( ( 1  /  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  x.  -u ( 2  x.  u
) ) ) )
199 2cn 10062 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  CC
200199a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  2  e.  CC )
201200, 66mulneg2d 9479 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  -u u
)  =  -u (
2  x.  u ) )
202201oveq1d 6088 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 2  x.  -u u
)  /  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( -u ( 2  x.  u )  / 
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
20366negcld 9390 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u u  e.  CC )
204146gt0ne0d 9583 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  =/=  0 )
20566, 71syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  CC )
206205adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 )  /\  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  0 )  ->  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  CC )
207 simpr 448 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 )  /\  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  0 )  ->  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  0 )
208206, 207sqr00d 12235 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 )  /\  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  0 )  ->  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  =  0 )
209208ex 424 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  0  -> 
( 1  -  (
u ^ 2 ) )  =  0 ) )
210209necon3d 2636 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  -  (
u ^ 2 ) )  =/=  0  -> 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =/=  0 ) )
211204, 210mpd 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =/=  0 )
212 2ne0 10075 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  =/=  0
213212a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  2  =/=  0 )
214203, 119, 200, 211, 213divcan5d 9808 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 2  x.  -u u
)  /  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
215200, 66mulcld 9100 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  u )  e.  CC )
216215negcld 9390 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u (
2  x.  u )  e.  CC )
217200, 119mulcld 9100 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
218200, 119, 213, 211mulne0d 9666 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =/=  0 )
219216, 217, 218divrec2d 9786 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( -u ( 2  x.  u
)  /  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( ( 1  / 
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  x.  -u (
2  x.  u ) ) )
220202, 214, 2193eqtr3rd 2476 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  /  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )  x.  -u ( 2  x.  u ) )  =  ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
221220mpteq2ia 4283 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( ( 1  /  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  x.  -u ( 2  x.  u
) ) )  =  ( u  e.  (
-u 1 (,) 1
)  |->  ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
222198, 221syl6eq 2483 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
2233, 109, 110, 118, 120, 122, 222dvmptmul 19839 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( u  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( ( 1  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) ) ) )
2243, 92, 94, 104, 106, 108, 223dvmptadd 19838 . . . . 5  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( (arcsin `  u )  +  ( u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 ) 
|->  ( ( 1  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( 1  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) ) ) ) )
225119mulid2d 9098 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
226203, 119, 211divcld 9782 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
227226, 66mulcomd 9101 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u )  =  ( u  x.  ( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) )
22866, 203, 119, 211divassd 9817 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( u  x.  -u u
)  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( u  x.  ( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) )
22966, 66mulneg2d 9479 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u  x.  -u u
)  =  -u (
u  x.  u ) )
23066sqvald 11512 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u ^ 2 )  =  ( u  x.  u ) )
231230negeqd 9292 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u (
u ^ 2 )  =  -u ( u  x.  u ) )
232229, 231eqtr4d 2470 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u  x.  -u u
)  =  -u (
u ^ 2 ) )
233232oveq1d 6088 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( u  x.  -u u
)  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
234227, 228, 2333eqtr2d 2473 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u )  =  ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
235225, 234oveq12d 6091 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) )  =  ( ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  +  ( -u ( u ^ 2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) )
23666sqcld 11513 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
237236negcld 9390 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u (
u ^ 2 )  e.  CC )
238237, 119, 211divcld 9782 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( -u ( u ^ 2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
239119, 238addcomd 9260 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  +  ( -u ( u ^ 2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( ( -u ( u ^ 2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  +  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
240235, 239eqtrd 2467 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) )  =  ( ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) ) ) )
241240oveq2d 6089 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( 1  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) ) )  =  ( ( 1  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) ) ) ) )
2421192timesd 10202 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )
24369, 70negsubd 9409 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  CC  ->  (
1  +  -u (
u ^ 2 ) )  =  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) )
24471sqsqrd 12233 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  CC  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ^ 2 )  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )
24572sqvald 11512 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  CC  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ^ 2 )  =  ( ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) )  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
246243, 244, 2453eqtr2d 2473 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  CC  ->  (
1  +  -u (
u ^ 2 ) )  =  ( ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
24766, 246syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  +  -u (
u ^ 2 ) )  =  ( ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
248247oveq1d 6088 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  +  -u ( u ^ 2 ) )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
24914a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  1  e.  CC )
250249, 237, 119, 211divdird 9820 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  +  -u ( u ^ 2 ) )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( 1  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  (
-u ( u ^
2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
251119, 119, 211divcan3d 9787 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  =  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) ) )
252248, 250, 2513eqtr3rd 2476 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  ( ( 1  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  (
-u ( u ^
2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
253252oveq1d 6088 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( ( 1  /  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  (
-u ( u ^
2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )
254119, 211reccld 9775 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
255254, 238, 119addassd 9102 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( ( 1  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  (
-u ( u ^
2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( 1  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) ) ) ) )
256242, 253, 2553eqtrrd 2472 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u ( u ^ 2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  +  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
257241, 256eqtrd 2467 . . . . . 6  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( 1  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
258257mpteq2ia 4283 . . . . 5  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( ( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( 1  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  ( ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u
) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
259224, 258syl6eq 2483 . . . 4  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  ( (arcsin `  u )  +  ( u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) ) )  =  ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 ) 
|->  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
260 fveq2 5720 . . . . 5  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (arcsin `  u )  =  (arcsin `  ( t  /  R
) ) )
261 id 20 . . . . . 6  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  u  =  ( t  /  R ) )
262 oveq1 6080 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
u ^ 2 )  =  ( ( t  /  R ) ^
2 ) )
263262oveq2d 6089 . . . . . . 7  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  =  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )
264263fveq2d 5724 . . . . . 6  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
265261, 264oveq12d 6091 . . . . 5  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) )
266260, 265oveq12d 6091 . . . 4  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
(arcsin `  u )  +  ( u  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( (arcsin `  (
t  /  R ) )  +  ( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
267264oveq2d 6089 . . . 4  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) )
2683, 3, 62, 64, 76, 78, 90, 259, 266, 267dvmptco 19850 . . 3  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( (arcsin `  ( t  /  R
) )  +  ( ( t  /  R
)  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) ) ) )  =  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( 1  /  R ) ) ) )
2697sqcld 11513 . . 3  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  e.  CC )
2703, 20, 22, 268, 269dvmptcmul 19842 . 2  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( ( R ^ 2 )  x.  ( (arcsin `  ( t  /  R
) )  +  ( ( t  /  R
)  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) ) ) ) )  =  ( t  e.  (
-u R (,) R
)  |->  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
1  /  R ) ) ) ) )
271199a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
2  e.  CC )
272271, 18mulcld 9100 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
2737, 9reccld 9775 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( 1  /  R )  e.  CC )
274273adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 1  /  R
)  e.  CC )
275272, 274mulcomd 9101 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
1  /  R ) )  =  ( ( 1  /  R )  x.  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
276275oveq2d 6089 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( 1  /  R ) ) )  =  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  R )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) ) ) )
277269adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R ^ 2 )  e.  CC )
278277, 274, 272mulassd 9103 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( ( R ^ 2 )  x.  ( 1  /  R
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( 1  /  R )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) ) ) )
2797sqvald 11512 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  =  ( R  x.  R
) )
280279oveq1d 6088 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R ^ 2 )  /  R )  =  ( ( R  x.  R )  /  R
) )
281269, 7, 9divrecd 9785 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R ^ 2 )  /  R )  =  ( ( R ^
2 )  x.  (
1  /  R ) ) )
2827, 7, 9divcan3d 9787 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R  x.  R )  /  R )  =  R )
283280, 281, 2823eqtr3d 2475 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R ^ 2 )  x.  ( 1  /  R ) )  =  R )
284283adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
1  /  R ) )  =  R )
285284oveq1d 6088 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( ( R ^ 2 )  x.  ( 1  /  R
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( R  x.  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
2868, 271, 18mul12d 9267 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( 2  x.  ( R  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
28723resqcld 11541 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  e.  RR )
288287adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R ^ 2 )  e.  RR )
28923sqge0d 11542 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  <_ 
( R ^ 2 ) )
290289adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
0  <_  ( R ^ 2 ) )
29137a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
1  e.  RR )
2924adantl 453 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
t  e.  RR )
29323adantr 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  ->  R  e.  RR )
294292, 293, 10redivcld 9834 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( t  /  R
)  e.  RR )
295294resqcld 11541 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R ) ^ 2 )  e.  RR )
296291, 295resubcld 9457 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  e.  RR )
297161a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
0  e.  RR )
29829, 30absltd 12224 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( abs `  t
)  <  R  <->  ( -u R  <  t  /\  t  < 
R ) ) )
29979abscld 12230 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( t  e.  RR  ->  ( abs `  t )  e.  RR )
300299adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( abs `  t )  e.  RR )
30179absge0d 12238 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( t  e.  RR  ->  0  <_  ( abs `  t
) )
302301adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  0  <_  ( abs `  t
) )
303 rpge0 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  <_  R )
304303adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  0  <_  R )
305300, 30, 302, 304lt2sqd 11549 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( abs `  t
)  <  R  <->  ( ( abs `  t ) ^
2 )  <  ( R ^ 2 ) ) )
306 absresq 12099 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( t  e.  RR  ->  (
( abs `  t
) ^ 2 )  =  ( t ^
2 ) )
307306adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( abs `  t
) ^ 2 )  =  ( t ^
2 ) )
308269adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R ^ 2 )  e.  CC )
309308mulid1d 9097 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( R ^ 2 )  x.  1 )  =  ( R ^
2 ) )
310309eqcomd 2440 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R ^ 2 )  =  ( ( R ^
2 )  x.  1 ) )
311307, 310breq12d 4217 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( ( abs `  t
) ^ 2 )  <  ( R ^
2 )  <->  ( t ^ 2 )  < 
( ( R ^
2 )  x.  1 ) ) )
3127adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  R  e.  CC )
31380, 312, 31sqdivd 11528 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t  /  R
) ^ 2 )  =  ( ( t ^ 2 )  / 
( R ^ 2 ) ) )
314313breq1d 4214 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( ( t  /  R ) ^ 2 )  <  1  <->  (
( t ^ 2 )  /  ( R ^ 2 ) )  <  1 ) )
31532resqcld 11541 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t  /  R
) ^ 2 )  e.  RR )
316315, 45posdifd 9605 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( ( t  /  R ) ^ 2 )  <  1  <->  0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
317 resqcl 11441 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( t  e.  RR  ->  (
t ^ 2 )  e.  RR )
318317adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
t ^ 2 )  e.  RR )
319 rpgt0 10615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  < 
R )
320161a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  e.  RR )
321 0le0 10073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  0  <_  0
322321a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  <_ 
0 )
323320, 23, 322, 303lt2sqd 11549 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( 0  <  R  <->  ( 0 ^ 2 )  < 
( R ^ 2 ) ) )
324 sq0 11465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( 0 ^ 2 )  =  0
325324a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( 0 ^ 2 )  =  0 )
326325breq1d 4214 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( 0 ^ 2 )  <  ( R ^
2 )  <->  0  <  ( R ^ 2 ) ) )
327323, 326bitrd 245 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( 0  <  R  <->  0  <  ( R ^ 2 ) ) )
328319, 327mpbid 202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  < 
( R ^ 2 ) )
329287, 328elrpd 10638 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  e.  RR+ )
330329adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R ^ 2 )  e.  RR+ )
331318, 45, 330ltdivmuld 10687 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( ( t ^
2 )  /  ( R ^ 2 ) )  <  1  <->  ( t ^ 2 )  < 
( ( R ^
2 )  x.  1 ) ) )
332314, 316, 3313bitr3rd 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t ^ 2 )  <  ( ( R ^ 2 )  x.  1 )  <->  0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
333305, 311, 3323bitrd 271 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( abs `  t
)  <  R  <->  0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
334298, 333bitr3d 247 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u R  <  t  /\  t  <  R )  <->  0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) ) )
335334biimpd 199 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u R  <  t  /\  t  <  R )  ->  0  <  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
336335exp4b 591 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( t  e.  RR  ->  ( -u R  <  t  -> 
( t  <  R  ->  0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) ) ) ) )
3373363impd 1167 . . . . . . . . . . 11  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( t  e.  RR  /\  -u R  <  t  /\  t  <  R )  -> 
0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) ) )
33828, 337sylbid 207 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( t  e.  ( -u R (,) R )  ->  0  <  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) )
339338imp 419 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) )
340297, 296, 339ltled 9213 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
0  <_  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) )
341288, 290, 296, 340sqrmuld 12219 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  (
( R ^ 2 )  x.  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) ) )  =  ( ( sqr `  ( R ^ 2 ) )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) )
342277, 15, 16subdid 9481 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( ( R ^ 2 )  x.  1 )  -  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
343277mulid1d 9097 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  1 )  =  ( R ^ 2 ) )
3446, 8, 10sqdivd 11528 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R ) ^ 2 )  =  ( ( t ^ 2 )  /  ( R ^
2 ) ) )
345344oveq2d 6089 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  =  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( t ^ 2 )  / 
( R ^ 2 ) ) ) )
3465sqcld 11513 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( t  e.  ( -u R (,) R )  ->  (
t ^ 2 )  e.  CC )
347346adantl 453 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( t ^ 2 )  e.  CC )
348 sqne0 11440 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( R  e.  CC  ->  (
( R ^ 2 )  =/=  0  <->  R  =/=  0 ) )
3497, 348syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R ^ 2 )  =/=  0  <->  R  =/=  0 ) )
3509, 349mpbird 224 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  =/=  0 )
351350adantr 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R ^ 2 )  =/=  0 )
352347, 277, 351divcan2d 9784 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( t ^ 2 )  /  ( R ^ 2 ) ) )  =  ( t ^ 2 ) )
353345, 352eqtrd 2467 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  =  ( t ^ 2 ) )
354343, 353oveq12d 6091 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( ( R ^ 2 )  x.  1 )  -  (
( R ^ 2 )  x.  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( R ^ 2 )  -  ( t ^
2 ) ) )
355342, 354eqtrd 2467 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( R ^ 2 )  -  ( t ^
2 ) ) )
356355fveq2d 5724 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  (
( R ^ 2 )  x.  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) ) )  =  ( sqr `  ( ( R ^
2 )  -  (
t ^ 2 ) ) ) )
35723, 303sqrsqd 12214 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( sqr `  ( R ^ 2 ) )  =  R )
358357adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  ( R ^ 2 ) )  =  R )
359358oveq1d 6088 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( sqr `  ( R ^ 2 ) )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  =  ( R  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) )
360341, 356, 3593eqtr3rd 2476 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  =  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) )
361360oveq2d 6089 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 2  x.  ( R  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) ) )
362285, 286, 3613eqtrd 2471 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( ( R ^ 2 )  x.  ( 1  /  R
) )  x.  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) ) )
363276, 278, 3623eqtr2d 2473 . . 3  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  ( 1  /  R ) ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) ) )
364363mpteq2dva 4287 . 2  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  x.  (
1  /  R ) ) ) )  =  ( t  e.  (
-u R (,) R
)  |->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) ) ) )
365270, 364eqtrd 2467 1  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  ( ( R ^ 2 )  x.  ( (arcsin `  ( t  /  R
) )  +  ( ( t  /  R
)  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) ) ) ) ) ) ) )  =  ( t  e.  (
-u R (,) R
)  |->  ( 2  x.  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1652    e. wcel 1725    =/= wne 2598   _Vcvv 2948    i^i cin 3311    C_ wss 3312   {cpr 3807   class class class wbr 4204    e. cmpt 4258   ran crn 4871    |` cres 4872   -->wf 5442   ` cfv 5446  (class class class)co 6073   CCcc 8980   RRcr 8981   0cc0 8982   1c1 8983    + caddc 8985    x. cmul 8987   RR*cxr 9111    < clt 9112    <_ cle 9113    - cmin 9283   -ucneg 9284    / cdiv 9669   NNcn 9992   2c2 10041   RR+crp 10604   (,)cioo 10908   ^cexp 11374   sqrcsqr 12030   abscabs 12031   TopOpenctopn 13641   topGenctg 13657  ℂfldccnfld 16695  TopOnctopon 16951    _D cdv 19742  arcsincasin 20694
This theorem is referenced by:  areacirc  26288
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-rep 4312  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693  ax-inf2 7588  ax-cnex 9038  ax-resscn 9039  ax-1cn 9040  ax-icn 9041  ax-addcl 9042  ax-addrcl 9043  ax-mulcl 9044  ax-mulrcl 9045  ax-mulcom 9046  ax-addass 9047  ax-mulass 9048  ax-distr 9049  ax-i2m1 9050  ax-1ne0 9051  ax-1rid 9052  ax-rnegex 9053  ax-rrecex 9054  ax-cnre 9055  ax-pre-lttri 9056  ax-pre-lttrn 9057  ax-pre-ltadd 9058  ax-pre-mulgt0 9059  ax-pre-sup 9060  ax-addf 9061  ax-mulf 9062
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-nel 2601  df-ral 2702  df-rex 2703  df-reu 2704  df-rmo 2705  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-pss 3328  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-tp 3814  df-op 3815  df-uni 4008  df-int 4043  df-iun 4087  df-iin 4088  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-tr 4295  df-eprel 4486  df-id 4490  df-po 4495  df-so 4496  df-fr 4533  df-se 4534  df-we 4535  df-ord 4576  df-on 4577  df-lim 4578  df-suc 4579  df-om 4838  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-rn 4881  df-res 4882  df-ima 4883  df-iota 5410  df-fun 5448  df-fn 5449  df-f 5450  df-f1 5451  df-fo 5452  df-f1o 5453  df-fv 5454  df-isom 5455  df-ov 6076  df-oprab 6077  df-mpt2 6078  df-of 6297  df-1st 6341  df-2nd 6342  df-riota 6541  df-recs 6625  df-rdg 6660  df-1o 6716  df-2o 6717  df-oadd 6720  df-er 6897  df-map 7012  df-pm 7013  df-ixp 7056  df-en 7102  df-dom 7103  df-sdom 7104  df-fin 7105  df-fi 7408  df-sup 7438  df-oi 7471  df-card 7818  df-cda 8040  df-pnf 9114  df-mnf 9115  df-xr 9116  df-ltxr 9117  df-le 9118  df-sub 9285  df-neg 9286  df-div 9670  df-nn 9993  df-2 10050  df-3 10051  df-4 10052  df-5 10053  df-6 10054  df-7 10055  df-8 10056  df-9 10057  df-10 10058  df-n0 10214  df-z 10275  df-dec 10375  df-uz 10481  df-q 10567  df-rp 10605  df-xneg 10702  df-xadd 10703  df-xmul 10704  df-ioo 10912  df-ioc 10913  df-ico 10914  df-icc 10915  df-fz 11036  df-fzo 11128  df-fl 11194  df-mod 11243  df-seq 11316  df-exp 11375  df-fac 11559  df-bc 11586  df-hash 11611  df-shft 11874  df-cj 11896  df-re 11897  df-im 11898  df-sqr 12032  df-abs 12033  df-limsup 12257  df-clim 12274  df-rlim 12275  df-sum 12472  df-ef 12662  df-sin 12664  df-cos 12665  df-tan 12666  df-pi 12667  df-struct 13463  df-ndx 13464  df-slot 13465  df-base 13466  df-sets 13467  df-ress 13468  df-plusg 13534  df-mulr 13535  df-starv 13536  df-sca 13537  df-vsca 13538  df-tset 13540  df-ple 13541  df-ds 13543  df-unif 13544  df-hom 13545  df-cco 13546  df-rest 13642  df-topn 13643  df-topgen 13659  df-pt 13660  df-prds 13663  df-xrs 13718  df-0g 13719  df-gsum 13720  df-qtop 13725  df-imas 13726  df-xps 13728  df-mre 13803  df-mrc 13804  df-acs 13806  df-mnd 14682  df-submnd 14731  df-mulg 14807  df-cntz 15108  df-cmn 15406  df-psmet 16686  df-xmet 16687  df-met 16688  df-bl 16689  df-mopn 16690  df-fbas 16691  df-fg 16692  df-cnfld 16696  df-top 16955  df-bases 16957  df-topon 16958  df-topsp 16959  df-cld 17075  df-ntr 17076  df-cls 17077  df-nei 17154  df-lp 17192  df-perf 17193  df-cn 17283  df-cnp 17284  df-haus 17371  df-cmp 17442  df-tx 17586  df-hmeo 17779  df-fil 17870  df-fm 17962  df-flim 17963  df-flf 17964  df-xms 18342  df-ms 18343  df-tms 18344  df-cncf 18900  df-limc 19745  df-dv 19746  df-log 20446  df-cxp 20447  df-asin 20697
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