Metamath Proof Explorer


Theorem areacirclem4

Description: Endpoint-inclusive continuity of antiderivative of cross-section of circle. (Contributed by Brendan Leahy, 31-Aug-2017) (Revised by Brendan Leahy, 11-Jul-2018)

Ref Expression
Assertion areacirclem4 ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ t R + t R ⁢ 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rpcn ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℂ
2 1 sqcld ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ∈ ℂ
3 rpre ⊢ R ∈ ℝ + → R ∈ ℝ
4 3 renegcld ⊢ R ∈ ℝ + → − R ∈ ℝ
5 iccssre ⊢ − R ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ → − R R ⊆ ℝ
6 4 3 5 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⊆ ℝ
7 ax-resscn ⊢ ℝ ⊆ ℂ
8 6 7 sstrdi ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⊆ ℂ
9 ssid ⊢ ℂ ⊆ ℂ
10 9 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → ℂ ⊆ ℂ
11 cncfmptc ⊢ R 2 ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → t ∈ − R R ⟼ R 2 : − R R ⟶cn ℂ
12 2 8 10 11 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ R 2 : − R R ⟶cn ℂ
13 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld = TopOpen ⁡ ℂ fld
14 13 addcn ⊢ + ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld × t TopOpen ⁡ ℂ fld Cn TopOpen ⁡ ℂ fld
15 14 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → + ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld × t TopOpen ⁡ ℂ fld Cn TopOpen ⁡ ℂ fld
16 8 sselda ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t ∈ ℂ
17 1 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ∈ ℂ
18 rpne0 ⊢ R ∈ ℝ + → R ≠ 0
19 18 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ≠ 0
20 16 17 19 divcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ∈ ℂ
21 asinval ⊢ t R ∈ ℂ → arcsin ⁡ t R = − i ⁢ log ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
22 20 21 syl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → arcsin ⁡ t R = − i ⁢ log ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
23 ax-icn ⊢ i ∈ ℂ
24 23 a1i ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ∈ ℂ
25 24 20 mulcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ t R ∈ ℂ
26 1cnd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 ∈ ℂ
27 20 sqcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R 2 ∈ ℂ
28 26 27 subcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 − t R 2 ∈ ℂ
29 28 sqrtcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 − t R 2 ∈ ℂ
30 25 29 addcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℂ
31 0lt1 ⊢ 0 < 1
32 simp3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → t = 0
33 32 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → t R = 0 R
34 1 18 div0d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 R = 0
35 34 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 0 R = 0
36 33 35 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → t R = 0
37 36 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → i ⁢ t R = i ⋅ 0
38 it0e0 ⊢ i ⋅ 0 = 0
39 37 38 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → i ⁢ t R = 0
40 36 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → t R 2 = 0 2
41 40 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 1 − t R 2 = 1 − 0 2
42 41 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 1 − t R 2 = 1 − 0 2
43 sq0 ⊢ 0 2 = 0
44 43 oveq2i ⊢ 1 − 0 2 = 1 − 0
45 1m0e1 ⊢ 1 − 0 = 1
46 44 45 eqtri ⊢ 1 − 0 2 = 1
47 46 fveq2i ⊢ 1 − 0 2 = 1
48 sqrt1 ⊢ 1 = 1
49 47 48 eqtri ⊢ 1 − 0 2 = 1
50 42 49 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 1 − t R 2 = 1
51 39 50 oveq12d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 = 0 + 1
52 0p1e1 ⊢ 0 + 1 = 1
53 51 52 eqtrdi ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 = 1
54 53 breq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 0 < i ⁢ t R + 1 − t R 2 ↔ 0 < 1
55 0red ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 0 ∈ ℝ
56 1red ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 1 ∈ ℝ
57 53 56 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ
58 55 57 ltnled ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 0 < i ⁢ t R + 1 − t R 2 ↔ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
59 54 58 bitr3d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → 0 < 1 ↔ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
60 31 59 mpbii ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
61 60 3expa ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
62 61 olcd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t = 0 → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∨ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
63 inelr ⊢ ¬ i ∈ ℝ
64 25 29 pncand ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 = i ⁢ t R
65 64 3adant3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 = i ⁢ t R
66 65 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 ⁢ R t = i ⁢ t R ⁢ R t
67 23 a1i ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ∈ ℂ
68 20 3adant3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → t R ∈ ℂ
69 1 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → R ∈ ℂ
70 16 3adant3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → t ∈ ℂ
71 simp3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → t ≠ 0
72 69 70 71 divcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → R t ∈ ℂ
73 67 68 72 mulassd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R ⁢ R t = i ⁢ t R ⁢ R t
74 66 73 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 ⁢ R t = i ⁢ t R ⁢ R t
75 18 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → R ≠ 0
76 70 69 71 75 divcan6d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → t R ⁢ R t = 1
77 76 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R ⁢ R t = i ⋅ 1
78 67 mulridd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⋅ 1 = i
79 74 77 78 3eqtrrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i = i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 ⁢ R t
80 79 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i = i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 ⁢ R t
81 simpr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ
82 1red ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 ∈ ℝ
83 6 sselda ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t ∈ ℝ
84 3 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ∈ ℝ
85 83 84 19 redivcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ∈ ℝ
86 85 resqcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R 2 ∈ ℝ
87 82 86 resubcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 − t R 2 ∈ ℝ
88 elicc2 ⊢ − R ∈ ℝ ∧ R ∈ ℝ → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
89 4 3 88 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ↔ t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R
90 1red ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ
91 simpr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
92 3 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R ∈ ℝ
93 18 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R ≠ 0
94 91 92 93 redivcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t R ∈ ℝ
95 94 resqcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t R 2 ∈ ℝ
96 90 95 subge0d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ 1 − t R 2 ↔ t R 2 ≤ 1
97 recn ⊢ t ∈ ℝ → t ∈ ℂ
98 97 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℂ
99 1 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R ∈ ℂ
100 98 99 93 sqdivd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t R 2 = t 2 R 2
101 100 breq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t R 2 ≤ 1 ↔ t 2 R 2 ≤ 1
102 resqcl ⊢ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℝ
103 102 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 ∈ ℝ
104 3 resqcld ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ∈ ℝ
105 rpgt0 ⊢ R ∈ ℝ + → 0 < R
106 0red ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ∈ ℝ
107 0le0 ⊢ 0 ≤ 0
108 107 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ 0
109 rpge0 ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R
110 106 3 108 109 lt2sqd ⊢ R ∈ ℝ + → 0 < R ↔ 0 2 < R 2
111 43 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → 0 2 = 0
112 111 breq1d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 2 < R 2 ↔ 0 < R 2
113 110 112 bitrd ⊢ R ∈ ℝ + → 0 < R ↔ 0 < R 2
114 105 113 mpbid ⊢ R ∈ ℝ + → 0 < R 2
115 104 114 elrpd ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ∈ ℝ +
116 115 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → R 2 ∈ ℝ +
117 103 90 116 ledivmuld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 R 2 ≤ 1 ↔ t 2 ≤ R 2 ⋅ 1
118 absresq ⊢ t ∈ ℝ → t 2 = t 2
119 118 eqcomd ⊢ t ∈ ℝ → t 2 = t 2
120 2 mulridd ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ⋅ 1 = R 2
121 119 120 breqan12rd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 ≤ R 2 ⋅ 1 ↔ t 2 ≤ R 2
122 97 abscld ⊢ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
123 122 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ∈ ℝ
124 97 absge0d ⊢ t ∈ ℝ → 0 ≤ t
125 124 adantl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ t
126 109 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → 0 ≤ R
127 123 92 125 126 le2sqd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ t 2 ≤ R 2
128 91 92 absled ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t ≤ R ↔ − R ≤ t ∧ t ≤ R
129 121 127 128 3bitr2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 ≤ R 2 ⋅ 1 ↔ − R ≤ t ∧ t ≤ R
130 117 129 bitrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → t 2 R 2 ≤ 1 ↔ − R ≤ t ∧ t ≤ R
131 96 101 130 3bitrrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t ∧ t ≤ R ↔ 0 ≤ 1 − t R 2
132 131 biimpd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ ℝ → − R ≤ t ∧ t ≤ R → 0 ≤ 1 − t R 2
133 132 exp4b ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ ℝ → − R ≤ t → t ≤ R → 0 ≤ 1 − t R 2
134 133 3impd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ ℝ ∧ − R ≤ t ∧ t ≤ R → 0 ≤ 1 − t R 2
135 89 134 sylbid ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R → 0 ≤ 1 − t R 2
136 135 imp ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ 1 − t R 2
137 87 136 resqrtcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 − t R 2 ∈ ℝ
138 137 3adant3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → 1 − t R 2 ∈ ℝ
139 138 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → 1 − t R 2 ∈ ℝ
140 81 139 resubcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 ∈ ℝ
141 3 3ad2ant1 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → R ∈ ℝ
142 83 3adant3 ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → t ∈ ℝ
143 141 142 71 redivcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → R t ∈ ℝ
144 143 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → R t ∈ ℝ
145 140 144 remulcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i ⁢ t R + 1 − t R 2 - 1 − t R 2 ⁢ R t ∈ ℝ
146 80 145 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i ∈ ℝ
147 146 ex ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i ∈ ℝ
148 147 3expa ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ → i ∈ ℝ
149 63 148 mtoi ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ
150 149 orcd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R ∧ t ≠ 0 → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∨ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
151 62 150 pm2.61dane ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∨ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
152 ianor ⊢ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0 ↔ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∨ ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
153 151 152 sylibr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
154 mnfxr ⊢ −∞ ∈ ℝ *
155 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
156 elioc2 ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ 0 ∈ ℝ → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ −∞ 0 ↔ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ −∞ < i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
157 154 155 156 mp2an ⊢ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ −∞ 0 ↔ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ −∞ < i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
158 3simpb ⊢ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ −∞ < i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
159 157 158 sylbi ⊢ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ −∞ 0 → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℝ ∧ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ≤ 0
160 153 159 nsyl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → ¬ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ −∞ 0
161 30 160 eldifd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℂ ∖ −∞ 0
162 fvres ⊢ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ ℂ ∖ −∞ 0 → log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2 = log ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
163 161 162 syl ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2 = log ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
164 163 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → − i ⁢ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2 = − i ⁢ log ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
165 22 164 eqtr4d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → arcsin ⁡ t R = − i ⁢ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
166 165 mpteq2dva ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ arcsin ⁡ t R = t ∈ − R R ⟼ − i ⁢ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2
167 negicn ⊢ − i ∈ ℂ
168 167 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → − i ∈ ℂ
169 cncfmptc ⊢ − i ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → t ∈ − R R ⟼ − i : − R R ⟶cn ℂ
170 168 8 10 169 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ − i : − R R ⟶cn ℂ
171 13 cnfldtopon ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ∈ TopOn ⁡ ℂ
172 171 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → TopOpen ⁡ ℂ fld ∈ TopOn ⁡ ℂ
173 resttopon ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ∈ TopOn ⁡ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ → TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R ∈ TopOn ⁡ − R R
174 172 8 173 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R ∈ TopOn ⁡ − R R
175 161 fmpttd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶ ℂ ∖ −∞ 0
176 difssd ⊢ R ∈ ℝ + → ℂ ∖ −∞ 0 ⊆ ℂ
177 16 17 19 divrec2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R = 1 R ⁢ t
178 177 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ t R = i ⁢ 1 R ⁢ t
179 1 18 reccld ⊢ R ∈ ℝ + → 1 R ∈ ℂ
180 179 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 R ∈ ℂ
181 24 180 16 mulassd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ 1 R ⁢ t = i ⁢ 1 R ⁢ t
182 178 181 eqtr4d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → i ⁢ t R = i ⁢ 1 R ⁢ t
183 182 mpteq2dva ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R = t ∈ − R R ⟼ i ⁢ 1 R ⁢ t
184 23 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → i ∈ ℂ
185 184 179 mulcld ⊢ R ∈ ℝ + → i ⁢ 1 R ∈ ℂ
186 cncfmptc ⊢ i ⁢ 1 R ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
187 185 8 10 186 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
188 cncfmptid ⊢ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → t ∈ − R R ⟼ t : − R R ⟶cn ℂ
189 8 10 188 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ t : − R R ⟶cn ℂ
190 187 189 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ 1 R ⁢ t : − R R ⟶cn ℂ
191 183 190 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R : − R R ⟶cn ℂ
192 17 29 mulcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ⁢ 1 − t R 2 ∈ ℂ
193 192 17 19 divrec2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ⁢ 1 − t R 2 R = 1 R ⁢ R ⁢ 1 − t R 2
194 29 17 19 divcan3d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ⁢ 1 − t R 2 R = 1 − t R 2
195 104 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ∈ ℝ
196 3 sqge0d ⊢ R ∈ ℝ + → 0 ≤ R 2
197 196 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R 2
198 195 197 87 136 sqrtmuld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ 1 − t R 2 = R 2 ⁢ 1 − t R 2
199 2 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ∈ ℂ
200 199 26 27 subdid ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ 1 − t R 2 = R 2 ⋅ 1 − R 2 ⁢ t R 2
201 199 mulridd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⋅ 1 = R 2
202 16 17 19 sqdivd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R 2 = t 2 R 2
203 202 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ t R 2 = R 2 ⁢ t 2 R 2
204 16 sqcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t 2 ∈ ℂ
205 sqne0 ⊢ R ∈ ℂ → R 2 ≠ 0 ↔ R ≠ 0
206 1 205 syl ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ≠ 0 ↔ R ≠ 0
207 18 206 mpbird ⊢ R ∈ ℝ + → R 2 ≠ 0
208 207 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ≠ 0
209 204 199 208 divcan2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ t 2 R 2 = t 2
210 203 209 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ t R 2 = t 2
211 201 210 oveq12d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⋅ 1 − R 2 ⁢ t R 2 = R 2 − t 2
212 200 211 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ 1 − t R 2 = R 2 − t 2
213 212 fveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ 1 − t R 2 = R 2 − t 2
214 109 adantr ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 0 ≤ R
215 84 214 sqrtsqd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 = R
216 215 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 ⁢ 1 − t R 2 = R ⁢ 1 − t R 2
217 198 213 216 3eqtr3rd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R ⁢ 1 − t R 2 = R 2 − t 2
218 217 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 R ⁢ R ⁢ 1 − t R 2 = 1 R ⁢ R 2 − t 2
219 193 194 218 3eqtr3d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → 1 − t R 2 = 1 R ⁢ R 2 − t 2
220 219 mpteq2dva ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ 1 − t R 2 = t ∈ − R R ⟼ 1 R ⁢ R 2 − t 2
221 cncfmptc ⊢ 1 R ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → t ∈ − R R ⟼ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
222 179 8 10 221 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
223 areacirclem2 ⊢ R ∈ ℝ ∧ 0 ≤ R → t ∈ − R R ⟼ R 2 − t 2 : − R R ⟶cn ℂ
224 3 109 223 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ R 2 − t 2 : − R R ⟶cn ℂ
225 222 224 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ 1 R ⁢ R 2 − t 2 : − R R ⟶cn ℂ
226 220 225 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ
227 13 15 191 226 cncfmpt2f ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ
228 cncfcdm ⊢ ℂ ∖ −∞ 0 ⊆ ℂ ∧ t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ ∖ −∞ 0 ↔ t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶ ℂ ∖ −∞ 0
229 176 227 228 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ ∖ −∞ 0 ↔ t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶ ℂ ∖ −∞ 0
230 175 229 mpbird ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ ∖ −∞ 0
231 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R
232 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0 = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0
233 13 231 232 cncfcn ⊢ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ∖ −∞ 0 ⊆ ℂ → − R R ⟶cn ℂ ∖ −∞ 0 = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0
234 8 176 233 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⟶cn ℂ ∖ −∞ 0 = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0
235 230 234 eleqtrd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0
236 eqid ⊢ ℂ ∖ −∞ 0 = ℂ ∖ −∞ 0
237 236 logcn ⊢ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 : ℂ ∖ −∞ 0 ⟶cn ℂ
238 difss ⊢ ℂ ∖ −∞ 0 ⊆ ℂ
239 eqid ⊢ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
240 13 232 239 cncfcn ⊢ ℂ ∖ −∞ 0 ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → ℂ ∖ −∞ 0 ⟶cn ℂ = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0 Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
241 238 9 240 mp2an ⊢ ℂ ∖ −∞ 0 ⟶cn ℂ = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0 Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
242 237 241 eleqtri ⊢ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0 Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
243 242 a1i ⊢ R ∈ ℝ + → log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ ∖ −∞ 0 Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
244 174 235 243 cnmpt11f ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2 ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
245 13 231 239 cncfcn ⊢ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → − R R ⟶cn ℂ = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
246 8 10 245 syl2anc ⊢ R ∈ ℝ + → − R R ⟶cn ℂ = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 − R R Cn TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℂ
247 244 246 eleqtrrd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ
248 170 247 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ − i ⁢ log ↾ ℂ ∖ −∞ 0 ⁡ i ⁢ t R + 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ
249 166 248 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ arcsin ⁡ t R : − R R ⟶cn ℂ
250 219 oveq2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ⁢ 1 − t R 2 = t R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2
251 199 204 subcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℂ
252 251 sqrtcld ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → R 2 − t 2 ∈ ℂ
253 20 180 252 mulassd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2 = t R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2
254 16 17 19 divrecd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R = t ⁢ 1 R
255 254 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ⁢ 1 R = t ⁢ 1 R ⁢ 1 R
256 16 180 180 mulassd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t ⁢ 1 R ⁢ 1 R = t ⁢ 1 R ⁢ 1 R
257 255 256 eqtrd ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ⁢ 1 R = t ⁢ 1 R ⁢ 1 R
258 257 oveq1d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2 = t ⁢ 1 R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2
259 250 253 258 3eqtr2d ⊢ R ∈ ℝ + ∧ t ∈ − R R → t R ⁢ 1 − t R 2 = t ⁢ 1 R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2
260 259 mpteq2dva ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ t R ⁢ 1 − t R 2 = t ∈ − R R ⟼ t ⁢ 1 R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2
261 179 179 mulcld ⊢ R ∈ ℝ + → 1 R ⁢ 1 R ∈ ℂ
262 cncfmptc ⊢ 1 R ⁢ 1 R ∈ ℂ ∧ − R R ⊆ ℂ ∧ ℂ ⊆ ℂ → t ∈ − R R ⟼ 1 R ⁢ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
263 261 8 10 262 syl3anc ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ 1 R ⁢ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
264 189 263 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ t ⁢ 1 R ⁢ 1 R : − R R ⟶cn ℂ
265 264 224 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ t ⁢ 1 R ⁢ 1 R ⁢ R 2 − t 2 : − R R ⟶cn ℂ
266 260 265 eqeltrd ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ t R ⁢ 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ
267 13 15 249 266 cncfmpt2f ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ arcsin ⁡ t R + t R ⁢ 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ
268 12 267 mulcncf ⊢ R ∈ ℝ + → t ∈ − R R ⟼ R 2 ⁢ arcsin ⁡ t R + t R ⁢ 1 − t R 2 : − R R ⟶cn ℂ