Metamath Proof Explorer


Theorem asinlem

Description: The argument to the logarithm in df-asin is always nonzero. (Contributed by Mario Carneiro, 31-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion asinlem ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โ‰  0 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ax-icn โŠข i โˆˆ โ„‚
2 mulcl โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
3 1 2 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
4 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
5 sqcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
6 subcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
7 4 5 6 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
8 7 sqrtcld โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
9 3 8 subnegd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โˆ’ - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
10 8 negcld โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
11 0ne1 โŠข 0 โ‰  1
12 0cnd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ 0 โˆˆ โ„‚ )
13 1cnd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
14 subcan2 โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 0 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†” 0 = 1 ) )
15 14 necon3bid โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 0 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰  ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†” 0 โ‰  1 ) )
16 12 13 5 15 syl3anc โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 0 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰  ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†” 0 โ‰  1 ) )
17 11 16 mpbiri โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 0 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰  ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
18 sqmul โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
19 1 18 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
20 i2 โŠข ( i โ†‘ 2 ) = - 1
21 20 oveq1i โŠข ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( - 1 ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
22 5 mulm1d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - 1 ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
23 21 22 eqtrid โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
24 19 23 eqtrd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
25 df-neg โŠข - ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( 0 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
26 24 25 eqtrdi โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( 0 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
27 sqneg โŠข ( ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
28 8 27 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
29 7 sqsqrtd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
30 28 29 eqtrd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) = ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
31 17 26 30 3netr4d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) โ‰  ( - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
32 oveq1 โŠข ( ( i ยท ๐ด ) = - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) )
33 32 necon3i โŠข ( ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) โ‰  ( - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†‘ 2 ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) โ‰  - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
34 31 33 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( i ยท ๐ด ) โ‰  - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
35 3 10 34 subne0d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โˆ’ - ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โ‰  0 )
36 9 35 eqnetrrd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) + ( โˆš โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โ‰  0 )