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

Theorem cosangneg2d 20641
Description: The cosine of the angle between  X and  -u Y is the negative of that between  X and  Y. If A, B and C are collinear points, this implies that the cosines of DBA and DBC sum to zero, i.e., that DBA and DBC are supplementary. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
ang.1  |-  F  =  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } ) ,  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  ( Im `  ( log `  ( y  /  x ) ) ) )
cosangneg2d.1  |-  ( ph  ->  X  e.  CC )
cosangneg2d.2  |-  ( ph  ->  X  =/=  0 )
cosangneg2d.3  |-  ( ph  ->  Y  e.  CC )
cosangneg2d.4  |-  ( ph  ->  Y  =/=  0 )
Assertion
Ref Expression
cosangneg2d  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  -u ( cos `  ( X F Y ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, X    x, Y, y
Allowed substitution hints:    ph( x, y)    F( x, y)

Proof of Theorem cosangneg2d
StepHypRef Expression
1 cosangneg2d.3 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  Y  e.  CC )
2 cosangneg2d.1 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  e.  CC )
3 cosangneg2d.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  X  =/=  0 )
41, 2, 3divcld 9782 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Y  /  X
)  e.  CC )
54recld 11991 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Re `  ( Y  /  X ) )  e.  RR )
65recnd 9106 . . 3  |-  ( ph  ->  ( Re `  ( Y  /  X ) )  e.  CC )
74abscld 12230 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( Y  /  X ) )  e.  RR )
87recnd 9106 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( Y  /  X ) )  e.  CC )
9 cosangneg2d.4 . . . . 5  |-  ( ph  ->  Y  =/=  0 )
101, 2, 9, 3divne0d 9798 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Y  /  X
)  =/=  0 )
114, 10absne0d 12241 . . 3  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( Y  /  X ) )  =/=  0 )
126, 8, 11divnegd 9795 . 2  |-  ( ph  -> 
-u ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) )  =  ( -u ( Re `  ( Y  /  X ) )  /  ( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
13 ang.1 . . . . . 6  |-  F  =  ( x  e.  ( CC  \  { 0 } ) ,  y  e.  ( CC  \  { 0 } ) 
|->  ( Im `  ( log `  ( y  /  x ) ) ) )
1413, 2, 3, 1, 9angvald 20638 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( X F Y )  =  ( Im
`  ( log `  ( Y  /  X ) ) ) )
1514fveq2d 5724 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F Y ) )  =  ( cos `  (
Im `  ( log `  ( Y  /  X
) ) ) ) )
164, 10cosargd 20495 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  ( Y  /  X
) ) ) )  =  ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
1715, 16eqtrd 2467 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F Y ) )  =  ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
1817negeqd 9292 . 2  |-  ( ph  -> 
-u ( cos `  ( X F Y ) )  =  -u ( ( Re
`  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
191negcld 9390 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
-u Y  e.  CC )
201, 9negne0d 9401 . . . . 5  |-  ( ph  -> 
-u Y  =/=  0
)
2113, 2, 3, 19, 20angvald 20638 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( X F -u Y )  =  ( Im `  ( log `  ( -u Y  /  X ) ) ) )
2221fveq2d 5724 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  ( cos `  ( Im `  ( log `  ( -u Y  /  X ) ) ) ) )
2319, 2, 3divcld 9782 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -u Y  /  X )  e.  CC )
2419, 2, 20, 3divne0d 9798 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -u Y  /  X )  =/=  0
)
2523, 24cosargd 20495 . . 3  |-  ( ph  ->  ( cos `  (
Im `  ( log `  ( -u Y  /  X ) ) ) )  =  ( ( Re `  ( -u Y  /  X ) )  /  ( abs `  ( -u Y  /  X ) ) ) )
261, 2, 3divnegd 9795 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
-u ( Y  /  X )  =  (
-u Y  /  X
) )
2726fveq2d 5724 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Re `  -u ( Y  /  X ) )  =  ( Re `  ( -u Y  /  X
) ) )
284renegd 12006 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Re `  -u ( Y  /  X ) )  =  -u ( Re `  ( Y  /  X
) ) )
2927, 28eqtr3d 2469 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( Re `  ( -u Y  /  X ) )  =  -u (
Re `  ( Y  /  X ) ) )
3026fveq2d 5724 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( abs `  -u ( Y  /  X ) )  =  ( abs `  ( -u Y  /  X ) ) )
314absnegd 12243 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( abs `  -u ( Y  /  X ) )  =  ( abs `  ( Y  /  X ) ) )
3230, 31eqtr3d 2469 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( -u Y  /  X ) )  =  ( abs `  ( Y  /  X
) ) )
3329, 32oveq12d 6091 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( Re `  ( -u Y  /  X
) )  /  ( abs `  ( -u Y  /  X ) ) )  =  ( -u (
Re `  ( Y  /  X ) )  / 
( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
3422, 25, 333eqtrd 2471 . 2  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  ( -u ( Re `  ( Y  /  X ) )  /  ( abs `  ( Y  /  X ) ) ) )
3512, 18, 343eqtr4rd 2478 1  |-  ( ph  ->  ( cos `  ( X F -u Y ) )  =  -u ( cos `  ( X F Y ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    = wceq 1652    e. wcel 1725    =/= wne 2598    \ cdif 3309   {csn 3806   ` cfv 5446  (class class class)co 6073    e. cmpt2 6075   CCcc 8980   0cc0 8982   -ucneg 9284    / cdiv 9669   Recre 11894   Imcim 11895   abscabs 12031   cosccos 12659   logclog 20444
This theorem is referenced by:  chordthmlem  20665
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-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-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
  Copyright terms: Public domain W3C validator