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Theorem angcan

Description: Cancel a constant multiplier in the angle function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2014)

Ref Expression
Hypothesis ang.1 𝐹 = ( 𝑥 ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) , 𝑦 ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) ↦ ( ℑ ‘ ( log ‘ ( 𝑦 / 𝑥 ) ) ) )
Assertion angcan ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( ( 𝐶 · 𝐴 ) 𝐹 ( 𝐶 · 𝐵 ) ) = ( 𝐴 𝐹 𝐵 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ang.1 𝐹 = ( 𝑥 ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) , 𝑦 ∈ ( ℂ ∖ { 0 } ) ↦ ( ℑ ‘ ( log ‘ ( 𝑦 / 𝑥 ) ) ) )
2 simp2l ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → 𝐵 ∈ ℂ )
3 simp1l ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → 𝐴 ∈ ℂ )
4 simp3l ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → 𝐶 ∈ ℂ )
5 simp1r ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → 𝐴 ≠ 0 )
6 simp3r ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → 𝐶 ≠ 0 )
7 2 3 4 5 6 divcan5d ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( ( 𝐶 · 𝐵 ) / ( 𝐶 · 𝐴 ) ) = ( 𝐵 / 𝐴 ) )
8 7 fveq2d ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( log ‘ ( ( 𝐶 · 𝐵 ) / ( 𝐶 · 𝐴 ) ) ) = ( log ‘ ( 𝐵 / 𝐴 ) ) )
9 8 fveq2d ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( ℑ ‘ ( log ‘ ( ( 𝐶 · 𝐵 ) / ( 𝐶 · 𝐴 ) ) ) ) = ( ℑ ‘ ( log ‘ ( 𝐵 / 𝐴 ) ) ) )
10 4 3 mulcld ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( 𝐶 · 𝐴 ) ∈ ℂ )
11 4 3 6 5 mulne0d ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( 𝐶 · 𝐴 ) ≠ 0 )
12 4 2 mulcld ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( 𝐶 · 𝐵 ) ∈ ℂ )
13 simp2r ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → 𝐵 ≠ 0 )
14 4 2 6 13 mulne0d ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( 𝐶 · 𝐵 ) ≠ 0 )
15 1 angval ( ( ( ( 𝐶 · 𝐴 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐶 · 𝐴 ) ≠ 0 ) ∧ ( ( 𝐶 · 𝐵 ) ∈ ℂ ∧ ( 𝐶 · 𝐵 ) ≠ 0 ) ) → ( ( 𝐶 · 𝐴 ) 𝐹 ( 𝐶 · 𝐵 ) ) = ( ℑ ‘ ( log ‘ ( ( 𝐶 · 𝐵 ) / ( 𝐶 · 𝐴 ) ) ) ) )
16 10 11 12 14 15 syl22anc ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( ( 𝐶 · 𝐴 ) 𝐹 ( 𝐶 · 𝐵 ) ) = ( ℑ ‘ ( log ‘ ( ( 𝐶 · 𝐵 ) / ( 𝐶 · 𝐴 ) ) ) ) )
17 1 angval ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ) → ( 𝐴 𝐹 𝐵 ) = ( ℑ ‘ ( log ‘ ( 𝐵 / 𝐴 ) ) ) )
18 17 3adant3 ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( 𝐴 𝐹 𝐵 ) = ( ℑ ‘ ( log ‘ ( 𝐵 / 𝐴 ) ) ) )
19 9 16 18 3eqtr4d ( ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ) ∧ ( 𝐶 ∈ ℂ ∧ 𝐶 ≠ 0 ) ) → ( ( 𝐶 · 𝐴 ) 𝐹 ( 𝐶 · 𝐵 ) ) = ( 𝐴 𝐹 𝐵 ) )