Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
ax-icn |
⊢ i ∈ ℂ |
2 |
|
simpl |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝐴 ∈ ℂ ) |
3 |
|
mulcl |
⊢ ( ( i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ) → ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) |
4 |
1 2 3
|
sylancr |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) |
5 |
4
|
recld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
6 |
5
|
reefcld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
7 |
|
simpr |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) |
8 |
|
neghalfpirx |
⊢ - ( π / 2 ) ∈ ℝ* |
9 |
|
halfpire |
⊢ ( π / 2 ) ∈ ℝ |
10 |
9
|
rexri |
⊢ ( π / 2 ) ∈ ℝ* |
11 |
|
elioo2 |
⊢ ( ( - ( π / 2 ) ∈ ℝ* ∧ ( π / 2 ) ∈ ℝ* ) → ( ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ↔ ( ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ∧ - ( π / 2 ) < ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) < ( π / 2 ) ) ) ) |
12 |
8 10 11
|
mp2an |
⊢ ( ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ↔ ( ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ∧ - ( π / 2 ) < ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) < ( π / 2 ) ) ) |
13 |
7 12
|
sylib |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ∧ - ( π / 2 ) < ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) < ( π / 2 ) ) ) |
14 |
13
|
simp1d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ) |
15 |
14
|
recoscld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
16 |
|
efgt0 |
⊢ ( ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ → 0 < ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
17 |
5 16
|
syl |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → 0 < ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
18 |
|
cosq14gt0 |
⊢ ( ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) → 0 < ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) |
19 |
18
|
adantl |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → 0 < ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) |
20 |
6 15 17 19
|
mulgt0d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → 0 < ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) ) |
21 |
|
efeul |
⊢ ( ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ → ( exp ‘ ( i · 𝐴 ) ) = ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) ) |
22 |
4 21
|
syl |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( exp ‘ ( i · 𝐴 ) ) = ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) ) |
23 |
22
|
fveq2d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( exp ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) = ( ℜ ‘ ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) ) ) |
24 |
4
|
imcld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
25 |
24
|
recoscld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
26 |
25
|
recnd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ ) |
27 |
24
|
resincld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
28 |
27
|
recnd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ ) |
29 |
|
mulcl |
⊢ ( ( i ∈ ℂ ∧ ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ ) → ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
30 |
1 28 29
|
sylancr |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
31 |
26 30
|
addcld |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
32 |
6 31
|
remul2d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( ℜ ‘ ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) ) ) |
33 |
25 27
|
crred |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) = ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
34 |
|
imre |
⊢ ( ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ → ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) = ( ℜ ‘ ( - i · ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
35 |
4 34
|
syl |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) = ( ℜ ‘ ( - i · ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
36 |
1 1
|
mulneg1i |
⊢ ( - i · i ) = - ( i · i ) |
37 |
|
ixi |
⊢ ( i · i ) = - 1 |
38 |
37
|
negeqi |
⊢ - ( i · i ) = - - 1 |
39 |
|
negneg1e1 |
⊢ - - 1 = 1 |
40 |
36 38 39
|
3eqtri |
⊢ ( - i · i ) = 1 |
41 |
40
|
oveq1i |
⊢ ( ( - i · i ) · 𝐴 ) = ( 1 · 𝐴 ) |
42 |
|
negicn |
⊢ - i ∈ ℂ |
43 |
42
|
a1i |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → - i ∈ ℂ ) |
44 |
1
|
a1i |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → i ∈ ℂ ) |
45 |
43 44 2
|
mulassd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( - i · i ) · 𝐴 ) = ( - i · ( i · 𝐴 ) ) ) |
46 |
|
mulid2 |
⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 1 · 𝐴 ) = 𝐴 ) |
47 |
46
|
adantr |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 1 · 𝐴 ) = 𝐴 ) |
48 |
41 45 47
|
3eqtr3a |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( - i · ( i · 𝐴 ) ) = 𝐴 ) |
49 |
48
|
fveq2d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( - i · ( i · 𝐴 ) ) ) = ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) |
50 |
35 49
|
eqtrd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) = ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) |
51 |
50
|
fveq2d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) = ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) |
52 |
33 51
|
eqtrd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) = ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) |
53 |
52
|
oveq2d |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( ℜ ‘ ( ( cos ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) + ( i · ( sin ‘ ( ℑ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) ) |
54 |
23 32 53
|
3eqtrd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℜ ‘ ( exp ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ℜ ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) · ( cos ‘ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ) ) ) |
55 |
20 54
|
breqtrrd |
⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ 𝐴 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → 0 < ( ℜ ‘ ( exp ‘ ( i · 𝐴 ) ) ) ) |