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Theorem areacirclem2 25984
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 9016 . . . . 5  |-  RR  e.  _V
21prid1 3857 . . . 4  |-  RR  e.  { RR ,  CC }
32a1i 11 . . 3  |-  ( R  e.  RR+  ->  RR  e.  { RR ,  CC }
)
4 elioore 10880 . . . . . . . 8  |-  ( t  e.  ( -u R (,) R )  ->  t  e.  RR )
54recnd 9049 . . . . . . 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 10554 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  e.  CC )
87adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  ->  R  e.  CC )
9 rpne0 10561 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  =/=  0 )
109adantr 452 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  ->  R  =/=  0 )
116, 8, 10divcld 9724 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( t  /  R
)  e.  CC )
12 asincl 20582 . . . . 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 8983 . . . . . . . 8  |-  1  e.  CC
1514a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
1  e.  CC )
1611sqcld 11450 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R ) ^ 2 )  e.  CC )
1715, 16subcld 9345 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 1  -  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  e.  CC )
1817sqrcld 12168 . . . . 5  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )  e.  CC )
1911, 18mulcld 9043 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
2013, 19addcld 9042 . . 3  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( (arcsin `  (
t  /  R ) )  +  ( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) )  e.  CC )
21 ovex 6047 . . . 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 10552 . . . . . . . . . 10  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  e.  RR )
2423renegcld 9398 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  -u R  e.  RR )
2524rexrd 9069 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  -u R  e.  RR* )
26 rpxr 10553 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  R  e. 
RR* )
27 elioo2 10891 . . . . . . . 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 9776 . . . . . . . . . . 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 9419 . . . . . . . . . . . . . . 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 4165 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( -u 1  x.  R
)  <  t  <->  -u R  < 
t ) )
37 1re 9025 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  1  e.  RR
3837renegcli 9296 . . . . . . . . . . . . . . 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 10625 . . . . . . . . . . . . 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 10629 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t  /  R
)  <  1  <->  t  <  ( R  x.  1 ) ) )
477mulid1d 9040 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R  x.  1 )  =  R )
4847adantr 452 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R  x.  1 )  =  R )
4948breq2d 4167 . . . . . . . . . . . . 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 9072 . . . . . 6  |-  -u 1  e.  RR*
5937rexri 9072 . . . . . 6  |-  1  e.  RR*
60 elioo2 10891 . . . . . 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 6047 . . . . 5  |-  ( 1  /  R )  e. 
_V
6463a1i 11 . . . 4  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 1  /  R
)  e.  _V )
65 elioore 10880 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  u  e.  RR )
6665recnd 9049 . . . . . 6  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  u  e.  CC )
67 asincl 20582 . . . . . . 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 11373 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
7169, 70subcld 9345 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  CC  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  CC )
7271sqrcld 12168 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  CC  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  e.  CC )
7368, 72mulcld 9043 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
7467, 73addcld 9042 . . . . . 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 6047 . . . . 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 9015 . . . . . . 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 19712 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  RR  |->  t ) )  =  ( t  e.  RR  |->  1 ) )
83 ioossre 10906 . . . . . . 7  |-  ( -u R (,) R )  C_  RR
8483a1i 11 . . . . . 6  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u R (,) R )  C_  RR )
85 eqid 2389 . . . . . . 7  |-  ( TopOpen ` fld )  =  ( TopOpen ` fld )
8685tgioo2 18707 . . . . . 6  |-  ( topGen ` 
ran  (,) )  =  ( ( TopOpen ` fld )t  RR )
87 iooretop 18673 . . . . . . 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 19718 . . . . 5  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  t ) )  =  ( t  e.  ( -u R (,) R )  |->  1 ) )
903, 6, 15, 89, 7, 9dvmptdivc 19720 . . . 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 6047 . . . . . . 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 25982 . . . . . . 7  |-  ( RR 
_D  (arcsin  |`  ( -u
1 (,) 1 ) ) )  =  ( u  e.  ( -u
1 (,) 1 ) 
|->  ( 1  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
96 asinf 20581 . . . . . . . . . 10  |- arcsin : CC --> CC
9796a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  -> arcsin : CC --> CC )
98 ioossre 10906 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  RR
99 ax-resscn 8982 . . . . . . . . . . 11  |-  RR  C_  CC
10098, 99sstri 3302 . . . . . . . . . 10  |-  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  CC
101100a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( -u
1 (,) 1 ) 
C_  CC )
10297, 101feqresmpt 5721 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  (arcsin  |`  ( -u 1 (,) 1 ) )  =  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  (arcsin `  u ) ) )
103102oveq2d 6038 . . . . . . 7  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  (arcsin  |`  ( -u
1 (,) 1 ) ) )  =  ( RR  _D  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  |->  (arcsin `  u ) ) ) )
10495, 103syl5reqr 2436 . . . . . 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 6047 . . . . . . 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 9015 . . . . . . . . 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 19712 . . . . . . . 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 18673 . . . . . . . . 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 19718 . . . . . . 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 6047 . . . . . . . 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 11478 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u ^ 2 )  e.  RR )
125123, 124resubcld 9399 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  e.  RR )
126 elioo2 10891 . . . . . . . . . . . . 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 12161 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
)  <  1  <->  ( -u 1  <  u  /\  u  <  1 ) ) )
131111abscld 12167 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  ( abs `  u )  e.  RR )
132111absge0d 12175 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  0  <_  ( abs `  u
) )
133 0le1 9485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  0  <_  1
134133a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  0  <_  1 )
135131, 129, 132, 134lt2sqd 11486 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
)  <  1  <->  ( ( abs `  u ) ^
2 )  <  (
1 ^ 2 ) ) )
136 absresq 12036 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( abs `  u
) ^ 2 )  =  ( u ^
2 ) )
137 sq1 11405 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( 1 ^ 2 )  =  1
138137a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  (
1 ^ 2 )  =  1 )
139136, 138breq12d 4168 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  RR  ->  (
( ( abs `  u
) ^ 2 )  <  ( 1 ^ 2 )  <->  ( u ^ 2 )  <  1 ) )
140 resqcl 11378 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  RR  ->  (
u ^ 2 )  e.  RR )
141140, 129posdifd 9547 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10580 . . . . . . . . . 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 9238 . . . . . . . . . 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 10554 . . . . . . . . . . 11  |-  ( v  e.  RR+  ->  v  e.  CC )
152151sqrcld 12168 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  e.  RR+  ->  ( sqr `  v )  e.  CC )
153152adantl 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  v  e.  RR+ )  ->  ( sqr `  v )  e.  CC )
154 ovex 6047 . . . . . . . . . 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 11450 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  RR  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
158156, 157subcld 9345 . . . . . . . . . . 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 9026 . . . . . . . . . . . . 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 19713 . . . . . . . . . . . 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 6047 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2  x.  u )  e. 
_V
167166a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  u  e.  RR )  ->  (
2  x.  u )  e.  _V )
16885cnfldtopon 18690 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )
169 toponmax 16918 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
TopOpen ` fld )  e.  (TopOn `  CC )  ->  CC  e.  ( TopOpen ` fld ) )
170168, 169mp1i 12 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( R  e.  RR+  ->  CC  e.  ( TopOpen ` fld ) )
171 df-ss 3279 . . . . . . . . . . . . . . 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 10067 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  NN
177 dvexp 19708 . . . . . . . . . . . . . . . 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 10029 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( 2  -  1 )  =  1
180179oveq2i 6033 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( u ^ ( 2  -  1 ) )  =  ( u ^ 1 )
181 exp1 11316 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u ^ 1 )  =  u )
182180, 181syl5eq 2433 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( u  e.  CC  ->  (
u ^ ( 2  -  1 ) )  =  u )
183182oveq2d 6038 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( u  e.  CC  ->  (
2  x.  ( u ^ ( 2  -  1 ) ) )  =  ( 2  x.  u ) )
184183mpteq2ia 4234 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  ( u ^
( 2  -  1 ) ) ) )  =  ( u  e.  CC  |->  ( 2  x.  u ) )
185178, 184eqtri 2409 . . . . . . . . . . . . . 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 19711 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  ( u ^
2 ) ) )  =  ( u  e.  RR  |->  ( 2  x.  u ) ) )
1883, 113, 162, 164, 165, 167, 187dvmptsub 19722 . . . . . . . . . . 11  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( RR 
_D  ( u  e.  RR  |->  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  =  ( u  e.  RR  |->  ( 0  -  ( 2  x.  u
) ) ) )
189 df-neg 9228 . . . . . . . . . . . 12  |-  -u (
2  x.  u )  =  ( 0  -  ( 2  x.  u
) )
190189mpteq2i 4235 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  RR  |->  -u (
2  x.  u ) )  =  ( u  e.  RR  |->  ( 0  -  ( 2  x.  u ) ) )
191188, 190syl6eqr 2439 . . . . . . . . . 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 19718 . . . . . . . . 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 20497 . . . . . . . . . 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 5670 . . . . . . . . 9  |-  ( v  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  ->  ( sqr `  v )  =  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
196195oveq2d 6038 . . . . . . . . . 10  |-  ( v  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) )  ->  (
2  x.  ( sqr `  v ) )  =  ( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
197196oveq2d 6038 . . . . . . . . 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 19727 . . . . . . . 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 10004 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  CC
200199a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  2  e.  CC )
201200, 66mulneg2d 9421 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  -u u
)  =  -u (
2  x.  u ) )
202201oveq1d 6037 . . . . . . . . . 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 9332 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u u  e.  CC )
204146gt0ne0d 9525 . . . . . . . . . . . 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 12172 . . . . . . . . . . . . . 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 2590 . . . . . . . . . . . 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 10017 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  =/=  0
213212a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  2  =/=  0 )
214203, 119, 200, 211, 213divcan5d 9750 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( 2  x.  -u u
)  /  ( 2  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( -u u  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
215200, 66mulcld 9043 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  u )  e.  CC )
216215negcld 9332 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u (
2  x.  u )  e.  CC )
217200, 119mulcld 9043 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
218200, 119, 213, 211mulne0d 9608 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =/=  0 )
219216, 217, 218divrec2d 9728 . . . . . . . . . 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 2430 . . . . . . . . 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 4234 . . . . . . . 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 2437 . . . . . . 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 19716 . . . . . 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 19715 . . . . 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 9041 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )
226203, 119, 211divcld 9724 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
227226, 66mulcomd 9044 . . . . . . . . . . 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 9759 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( u  x.  -u u
)  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( u  x.  ( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) ) )
22966, 66mulneg2d 9421 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u  x.  -u u
)  =  -u (
u  x.  u ) )
23066sqvald 11449 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u ^ 2 )  =  ( u  x.  u ) )
231230negeqd 9234 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u (
u ^ 2 )  =  -u ( u  x.  u ) )
232229, 231eqtr4d 2424 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u  x.  -u u
)  =  -u (
u ^ 2 ) )
233232oveq1d 6037 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( u  x.  -u u
)  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
234227, 228, 2333eqtr2d 2427 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
( -u u  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  x.  u )  =  ( -u ( u ^ 2 )  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
235225, 234oveq12d 6040 . . . . . . . . 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 11450 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
u ^ 2 )  e.  CC )
237236negcld 9332 . . . . . . . . . . 11  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  -u (
u ^ 2 )  e.  CC )
238237, 119, 211divcld 9724 . . . . . . . . . 10  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( -u ( u ^ 2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
239119, 238addcomd 9202 . . . . . . . . 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 2421 . . . . . . . 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 6038 . . . . . . 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 10144 . . . . . . . 8  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
2  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) )  +  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) ) )
24369, 70negsubd 9351 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  CC  ->  (
1  +  -u (
u ^ 2 ) )  =  ( 1  -  ( u ^
2 ) ) )
24471sqsqrd 12170 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  CC  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ^ 2 )  =  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )
24572sqvald 11449 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( u  e.  CC  ->  (
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ^ 2 )  =  ( ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) )  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )
246243, 244, 2453eqtr2d 2427 . . . . . . . . . . . 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 6037 . . . . . . . . . 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 9762 . . . . . . . . . 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 9729 . . . . . . . . . 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 2430 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  ( ( 1  / 
( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) )  +  (
-u ( u ^
2 )  /  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) ) )
253252oveq1d 6037 . . . . . . . 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 9717 . . . . . . . . 9  |-  ( u  e.  ( -u 1 (,) 1 )  ->  (
1  /  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
255254, 238, 119addassd 9045 . . . . . . . 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 2426 . . . . . . 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 2421 . . . . . 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 4234 . . . . 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 2437 . . . 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 5670 . . . . 5  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (arcsin `  u )  =  (arcsin `  ( t  /  R
) ) )
261 id 20 . . . . . 6  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  u  =  ( t  /  R ) )
262 oveq1 6029 . . . . . . . 8  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
u ^ 2 )  =  ( ( t  /  R ) ^
2 ) )
263262oveq2d 6038 . . . . . . 7  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
1  -  ( u ^ 2 ) )  =  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )
264263fveq2d 5674 . . . . . 6  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  ( sqr `  ( 1  -  ( u ^ 2 ) ) )  =  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
265261, 264oveq12d 6040 . . . . 5  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
u  x.  ( sqr `  ( 1  -  (
u ^ 2 ) ) ) )  =  ( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) )
266260, 265oveq12d 6040 . . . 4  |-  ( u  =  ( t  /  R )  ->  (
(arcsin `  u )  +  ( u  x.  ( sqr `  (
1  -  ( u ^ 2 ) ) ) ) )  =  ( (arcsin `  (
t  /  R ) )  +  ( ( t  /  R )  x.  ( sqr `  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) ) ) )
267264oveq2d 6038 . . . 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 19727 . . 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 11450 . . 3  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  e.  CC )
2703, 20, 22, 268, 269dvmptcmul 19719 . 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 9043 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( 2  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  e.  CC )
2737, 9reccld 9717 . . . . . . 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 9044 . . . . 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 6038 . . . 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 9046 . . . 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 11449 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  =  ( R  x.  R
) )
280279oveq1d 6037 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R ^ 2 )  /  R )  =  ( ( R  x.  R )  /  R
) )
281269, 7, 9divrecd 9727 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R ^ 2 )  /  R )  =  ( ( R ^
2 )  x.  (
1  /  R ) ) )
2827, 7, 9divcan3d 9729 . . . . . . . 8  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( ( R  x.  R )  /  R )  =  R )
283280, 281, 2823eqtr3d 2429 . . . . . . 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 6037 . . . . 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 9209 . . . . 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 11478 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  e.  RR )
288287adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R ^ 2 )  e.  RR )
28923sqge0d 11479 . . . . . . . . 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 9776 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( t  /  R
)  e.  RR )
295294resqcld 11478 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R ) ^ 2 )  e.  RR )
296291, 295resubcld 9399 . . . . . . . 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 12161 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( abs `  t
)  <  R  <->  ( -u R  <  t  /\  t  < 
R ) ) )
29979abscld 12167 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( t  e.  RR  ->  ( abs `  t )  e.  RR )
300299adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( abs `  t )  e.  RR )
30179absge0d 12175 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( t  e.  RR  ->  0  <_  ( abs `  t
) )
302301adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  0  <_  ( abs `  t
) )
303 rpge0 10558 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  <_  R )
304303adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  0  <_  R )
305300, 30, 302, 304lt2sqd 11486 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( abs `  t
)  <  R  <->  ( ( abs `  t ) ^
2 )  <  ( R ^ 2 ) ) )
306 absresq 12036 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9040 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( R ^ 2 )  x.  1 )  =  ( R ^
2 ) )
310309eqcomd 2394 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R ^ 2 )  =  ( ( R ^
2 )  x.  1 ) )
311307, 310breq12d 4168 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11465 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t  /  R
) ^ 2 )  =  ( ( t ^ 2 )  / 
( R ^ 2 ) ) )
314313breq1d 4165 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( ( t  /  R ) ^ 2 )  <  1  <->  (
( t ^ 2 )  /  ( R ^ 2 ) )  <  1 ) )
31532resqcld 11478 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( t  /  R
) ^ 2 )  e.  RR )
316315, 45posdifd 9547 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
( ( t  /  R ) ^ 2 )  <  1  <->  0  <  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )
317 resqcl 11378 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( t  e.  RR  ->  (
t ^ 2 )  e.  RR )
318317adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  (
t ^ 2 )  e.  RR )
319 rpgt0 10557 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  < 
R )
320161a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  e.  RR )
321 0le0 10015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  0  <_  0
322321a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( R  e.  RR+  ->  0  <_ 
0 )
323320, 23, 322, 303lt2sqd 11486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( 0  <  R  <->  ( 0 ^ 2 )  < 
( R ^ 2 ) ) )
324 sq0 11402 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( 0 ^ 2 )  =  0
325324a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( 0 ^ 2 )  =  0 )
326325breq1d 4165 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( R ^ 2 )  e.  RR+ )
330329adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  RR )  ->  ( R ^ 2 )  e.  RR+ )
331318, 45, 330ltdivmuld 10629 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9155 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
0  <_  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) )
341288, 290, 296, 340sqrmuld 12156 . . . . . . 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 9423 . . . . . . . . 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 9040 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  1 )  =  ( R ^ 2 ) )
3446, 8, 10sqdivd 11465 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( t  /  R ) ^ 2 )  =  ( ( t ^ 2 )  /  ( R ^
2 ) ) )
345344oveq2d 6038 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  =  ( ( R ^ 2 )  x.  ( ( t ^ 2 )  / 
( R ^ 2 ) ) ) )
3465sqcld 11450 . . . . . . . . . . . . 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 11377 . . . . . . . . . . . . . . 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 9726 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( t ^ 2 )  /  ( R ^ 2 ) ) )  =  ( t ^ 2 ) )
353345, 352eqtrd 2421 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
( t  /  R
) ^ 2 ) )  =  ( t ^ 2 ) )
354343, 353oveq12d 6040 . . . . . . . . 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 2421 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( ( R ^
2 )  x.  (
1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) )  =  ( ( R ^ 2 )  -  ( t ^
2 ) ) )
356355fveq2d 5674 . . . . . . 7  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  (
( R ^ 2 )  x.  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^
2 ) ) ) )  =  ( sqr `  ( ( R ^
2 )  -  (
t ^ 2 ) ) ) )
35723, 303sqrsqd 12151 . . . . . . . . 9  |-  ( R  e.  RR+  ->  ( sqr `  ( R ^ 2 ) )  =  R )
358357adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( sqr `  ( R ^ 2 ) )  =  R )
359358oveq1d 6037 . . . . . . 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 2430 . . . . . 6  |-  ( ( R  e.  RR+  /\  t  e.  ( -u R (,) R ) )  -> 
( R  x.  ( sqr `  ( 1  -  ( ( t  /  R ) ^ 2 ) ) ) )  =  ( sqr `  (
( R ^ 2 )  -  ( t ^ 2 ) ) ) )
361360oveq2d 6038 . . . . 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 2425 . . . 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 2427 . . 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 4238 . 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 2421 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 1649    e. wcel 1717    =/= wne 2552   _Vcvv 2901    i^i cin 3264    C_ wss 3265   {cpr 3760   class class class wbr 4155    e. cmpt 4209   ran crn 4821    |` cres 4822   -->wf 5392   ` cfv 5396  (class class class)co 6022   CCcc 8923   RRcr 8924   0cc0 8925   1c1 8926    + caddc 8928    x. cmul 8930   RR*cxr 9054    < clt 9055    <_ cle 9056    - cmin 9225   -ucneg 9226    / cdiv 9611   NNcn 9934   2c2 9983   RR+crp 10546   (,)cioo 10850   ^cexp 11311   sqrcsqr 11967   abscabs 11968   TopOpenctopn 13578   topGenctg 13594  ℂfldccnfld 16628  TopOnctopon 16884    _D cdv 19619  arcsincasin 20571
This theorem is referenced by:  areacirc  25990
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2370  ax-rep 4263  ax-sep 4273  ax-nul 4281  ax-pow 4320  ax-pr 4346  ax-un 4643  ax-inf2 7531  ax-cnex 8981  ax-resscn 8982  ax-1cn 8983  ax-icn 8984  ax-addcl 8985  ax-addrcl 8986  ax-mulcl 8987  ax-mulrcl 8988  ax-mulcom 8989  ax-addass 8990  ax-mulass 8991  ax-distr 8992  ax-i2m1 8993  ax-1ne0 8994  ax-1rid 8995  ax-rnegex 8996  ax-rrecex 8997  ax-cnre 8998  ax-pre-lttri 8999  ax-pre-lttrn 9000  ax-pre-ltadd 9001  ax-pre-mulgt0 9002  ax-pre-sup 9003  ax-addf 9004  ax-mulf 9005
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2244  df-mo 2245  df-clab 2376  df-cleq 2382  df-clel 2385  df-nfc 2514  df-ne 2554  df-nel 2555  df-ral 2656  df-rex 2657  df-reu 2658  df-rmo 2659  df-rab 2660  df-v 2903  df-sbc 3107  df-csb 3197  df-dif 3268  df-un 3270  df-in 3272  df-ss 3279  df-pss 3281  df-nul 3574  df-if 3685  df-pw 3746  df-sn 3765  df-pr 3766  df-tp 3767  df-op 3768  df-uni 3960  df-int 3995  df-iun 4039  df-iin 4040  df-br 4156  df-opab 4210  df-mpt 4211  df-tr 4246  df-eprel 4437  df-id 4441  df-po 4446  df-so 4447  df-fr 4484  df-se 4485  df-we 4486  df-ord 4527  df-on 4528  df-lim 4529  df-suc 4530  df-om 4788  df-xp 4826  df-rel 4827  df-cnv 4828  df-co 4829  df-dm 4830  df-rn 4831  df-res 4832  df-ima 4833  df-iota 5360  df-fun 5398  df-fn 5399  df-f 5400  df-f1 5401  df-fo 5402  df-f1o 5403  df-fv 5404  df-isom 5405  df-ov 6025  df-oprab 6026  df-mpt2 6027  df-of 6246  df-1st 6290  df-2nd 6291  df-riota 6487  df-recs 6571  df-rdg 6606  df-1o 6662  df-2o 6663  df-oadd 6666  df-er 6843  df-map 6958  df-pm 6959  df-ixp 7002  df-en 7048  df-dom 7049  df-sdom 7050  df-fin 7051  df-fi 7353  df-sup 7383  df-oi 7414  df-card 7761  df-cda 7983  df-pnf 9057  df-mnf 9058  df-xr 9059  df-ltxr 9060  df-le 9061  df-sub 9227  df-neg 9228  df-div 9612  df-nn 9935  df-2 9992  df-3 9993  df-4 9994  df-5 9995  df-6 9996  df-7 9997  df-8 9998  df-9 9999  df-10 10000  df-n0 10156  df-z 10217  df-dec 10317  df-uz 10423  df-q 10509  df-rp 10547  df-xneg 10644  df-xadd 10645  df-xmul 10646  df-ioo 10854  df-ioc 10855  df-ico 10856  df-icc 10857  df-fz 10978  df-fzo 11068  df-fl 11131  df-mod 11180  df-seq 11253  df-exp 11312  df-fac 11496  df-bc 11523  df-hash 11548  df-shft 11811  df-cj 11833  df-re 11834  df-im 11835  df-sqr 11969  df-abs 11970  df-limsup 12194  df-clim 12211  df-rlim 12212  df-sum 12409  df-ef 12599  df-sin 12601  df-cos 12602  df-tan 12603  df-pi 12604  df-struct 13400  df-ndx 13401  df-slot 13402  df-base 13403  df-sets 13404  df-ress 13405  df-plusg 13471  df-mulr 13472  df-starv 13473  df-sca 13474  df-vsca 13475  df-tset 13477  df-ple 13478  df-ds 13480  df-unif 13481  df-hom 13482  df-cco 13483  df-rest 13579  df-topn 13580  df-topgen 13596  df-pt 13597  df-prds 13600  df-xrs 13655  df-0g 13656  df-gsum 13657  df-qtop 13662  df-imas 13663  df-xps 13665  df-mre 13740  df-mrc 13741  df-acs 13743  df-mnd 14619  df-submnd 14668  df-mulg 14744  df-cntz 15045  df-cmn 15343  df-xmet 16621  df-met 16622  df-bl 16623  df-mopn 16624  df-fbas 16625  df-fg 16626  df-cnfld 16629  df-top 16888  df-bases 16890  df-topon 16891  df-topsp 16892  df-cld 17008  df-ntr 17009  df-cls 17010  df-nei 17087  df-lp 17125  df-perf 17126  df-cn 17215  df-cnp 17216  df-haus 17303  df-cmp 17374  df-tx 17517  df-hmeo 17710  df-fil 17801  df-fm 17893  df-flim 17894  df-flf 17895  df-xms 18261  df-ms 18262  df-tms 18263  df-cncf 18781  df-limc 19622  df-dv 19623  df-log 20323  df-cxp 20324  df-asin 20574
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