Metamath Proof Explorer


Theorem atans2

Description: It suffices to show that 1 -i A and 1 + i A are in the continuity domain of log to show that A is in the continuity domain of arctangent. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015)

Ref Expression
Hypotheses atansopn.d โŠข ๐ท = ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) )
atansopn.s โŠข ๐‘† = { ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆฃ ( 1 + ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท }
Assertion atans2 ( ๐ด โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 atansopn.d โŠข ๐ท = ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) )
2 atansopn.s โŠข ๐‘† = { ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ โˆฃ ( 1 + ( ๐‘ฆ โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท }
3 sqcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
4 3 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
5 4 sqsqrtd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
6 5 eqcomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) )
7 4 sqrtcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
8 sqeqor โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) โ†” ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆจ ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
9 7 8 syldan โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) โ†” ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆจ ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
10 6 9 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆจ ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
11 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
12 11 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
13 4 negnegd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ - - ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
14 13 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ - - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
15 ax-1cn โŠข 1 โˆˆ โ„‚
16 pncan2 โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆ’ 1 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
17 15 4 16 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆ’ 1 ) = ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
18 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
19 mnfxr โŠข -โˆž โˆˆ โ„*
20 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
21 elioc2 โŠข ( ( -โˆž โˆˆ โ„* โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 ) ) )
22 19 20 21 mp2an โŠข ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 ) )
23 18 22 sylib โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 ) )
24 23 simp1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ )
25 resubcl โŠข ( ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ )
26 24 11 25 sylancl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ )
27 17 26 eqeltrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
28 27 renegcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ )
29 0red โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
30 0le1 โŠข 0 โ‰ค 1
31 30 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 โ‰ค 1 )
32 subneg โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
33 15 4 32 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
34 23 simp3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 )
35 33 34 eqbrtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 )
36 suble0 โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง - ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 โ†” 1 โ‰ค - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
37 11 28 36 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ‰ค 0 โ†” 1 โ‰ค - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
38 35 37 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 1 โ‰ค - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
39 29 12 28 31 38 letrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 โ‰ค - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
40 28 39 sqrtnegd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ - - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
41 14 40 eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
42 41 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = ( i ยท ( i ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
43 ax-icn โŠข i โˆˆ โ„‚
44 43 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ i โˆˆ โ„‚ )
45 28 39 resqrtcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ )
46 45 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
47 44 44 46 mulassd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( i ยท i ) ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = ( i ยท ( i ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
48 ixi โŠข ( i ยท i ) = - 1
49 48 oveq1i โŠข ( ( i ยท i ) ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = ( - 1 ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
50 46 mulm1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( - 1 ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
51 49 50 eqtrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( i ยท i ) ยท ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
52 42 47 51 3eqtr2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
53 45 renegcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„ )
54 52 53 eqeltrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„ )
55 12 54 readdcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ โ„ )
56 55 mnfltd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ -โˆž < ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
57 52 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( 1 + - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
58 negsub โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 + - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = ( 1 โˆ’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
59 15 46 58 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + - ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = ( 1 โˆ’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
60 57 59 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( 1 โˆ’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
61 sq1 โŠข ( 1 โ†‘ 2 ) = 1
62 61 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โ†‘ 2 ) = 1 )
63 28 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
64 63 sqsqrtd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
65 38 62 64 3brtr4d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) )
66 28 39 sqrtge0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
67 12 45 31 66 le2sqd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โ‰ค ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†” ( 1 โ†‘ 2 ) โ‰ค ( ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†‘ 2 ) ) )
68 65 67 mpbird โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 1 โ‰ค ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
69 12 45 suble0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ‰ค 0 โ†” 1 โ‰ค ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
70 68 69 mpbird โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( โˆš โ€˜ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ‰ค 0 )
71 60 70 eqbrtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โ‰ค 0 )
72 elioc2 โŠข ( ( -โˆž โˆˆ โ„* โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆง ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โ‰ค 0 ) ) )
73 19 20 72 mp2an โŠข ( ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆง ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โ‰ค 0 ) )
74 55 56 71 73 syl3anbrc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
75 oveq2 โŠข ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) = ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
76 75 oveq2d โŠข ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) = ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
77 76 eleq1d โŠข ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
78 74 77 syl5ibrcom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
79 mulneg2 โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = - ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
80 43 7 79 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) = - ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
81 80 oveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( 1 โˆ’ - ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
82 mulcl โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
83 43 7 82 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
84 subneg โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ - ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
85 15 83 84 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ - ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
86 81 85 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) = ( 1 + ( i ยท ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
87 86 74 eqeltrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
88 oveq2 โŠข ( ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) = ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) )
89 88 oveq2d โŠข ( ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) = ( 1 โˆ’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) )
90 89 eleq1d โŠข ( ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( 1 โˆ’ ( i ยท - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
91 87 90 syl5ibrcom โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
92 78 91 orim12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( ๐ด = ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆจ ๐ด = - ( โˆš โ€˜ ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) )
93 10 92 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
94 93 orcomd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
95 61 a1i โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 โ†‘ 2 ) = 1 )
96 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 ) ) )
97 43 96 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
98 i2 โŠข ( i โ†‘ 2 ) = - 1
99 98 oveq1i โŠข ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( - 1 ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
100 3 mulm1d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - 1 ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
101 99 100 eqtrid โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i โ†‘ 2 ) ยท ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
102 97 101 eqtrd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) = - ( ๐ด โ†‘ 2 ) )
103 95 102 oveq12d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) ) = ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
104 mulcl โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
105 43 104 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
106 subsq โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
107 15 105 106 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 โ†‘ 2 ) โˆ’ ( ( i ยท ๐ด ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
108 15 3 32 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 โˆ’ - ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) = ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
109 103 107 108 3eqtr3d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
110 109 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) )
111 2cn โŠข 2 โˆˆ โ„‚
112 111 a1i โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
113 15 a1i โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
114 112 113 105 subsubd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( ( 2 โˆ’ 1 ) + ( i ยท ๐ด ) ) )
115 2m1e1 โŠข ( 2 โˆ’ 1 ) = 1
116 115 oveq1i โŠข ( ( 2 โˆ’ 1 ) + ( i ยท ๐ด ) ) = ( 1 + ( i ยท ๐ด ) )
117 114 116 eqtrdi โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) )
118 117 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) )
119 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
120 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
121 elioc2 โŠข ( ( -โˆž โˆˆ โ„* โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 ) ) )
122 19 20 121 mp2an โŠข ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 ) )
123 120 122 sylib โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 ) )
124 123 simp1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
125 resubcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
126 119 124 125 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
127 118 126 eqeltrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
128 127 124 remulcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
129 128 mnfltd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ -โˆž < ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
130 123 simp3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 )
131 0red โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
132 119 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
133 2pos โŠข 0 < 2
134 133 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 < 2 )
135 111 subid1i โŠข ( 2 โˆ’ 0 ) = 2
136 124 131 132 130 lesub2dd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 2 โˆ’ 0 ) โ‰ค ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
137 135 136 eqbrtrrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 2 โ‰ค ( 2 โˆ’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
138 137 118 breqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 2 โ‰ค ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) )
139 131 132 127 134 138 ltletrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 < ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) )
140 lemul2 โŠข ( ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ โˆง ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 < ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท 0 ) ) )
141 124 131 127 139 140 syl112anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท 0 ) ) )
142 130 141 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท 0 ) )
143 addcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
144 15 105 143 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
145 144 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
146 145 mul01d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท 0 ) = 0 )
147 142 146 breqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค 0 )
148 elioc2 โŠข ( ( -โˆž โˆˆ โ„* โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆง ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค 0 ) ) )
149 19 20 148 mp2an โŠข ( ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆง ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค 0 ) )
150 128 129 147 149 syl3anbrc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
151 simpr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
152 elioc2 โŠข ( ( -โˆž โˆˆ โ„* โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 ) ) )
153 19 20 152 mp2an โŠข ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 ) )
154 151 153 sylib โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง -โˆž < ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 ) )
155 154 simp1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
156 112 113 105 subsub4d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 2 โˆ’ 1 ) โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) = ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) )
157 115 oveq1i โŠข ( ( 2 โˆ’ 1 ) โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) = ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) )
158 156 157 eqtr3di โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) )
159 158 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) = ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) )
160 resubcl โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
161 119 155 160 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
162 159 161 eqeltrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
163 155 162 remulcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„ )
164 163 mnfltd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ -โˆž < ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
165 154 simp3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 )
166 0red โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
167 119 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
168 133 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 < 2 )
169 155 166 167 165 lesub2dd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 2 โˆ’ 0 ) โ‰ค ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) )
170 135 169 eqbrtrrid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 2 โ‰ค ( 2 โˆ’ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ) )
171 170 159 breqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 2 โ‰ค ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) )
172 166 167 162 168 171 ltletrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ 0 < ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) )
173 lemul1 โŠข ( ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ โˆง ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 < ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค ( 0 ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) ) )
174 155 166 162 172 173 syl112anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โ‰ค 0 โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค ( 0 ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) ) )
175 165 174 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค ( 0 ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
176 162 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
177 176 mul02d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( 0 ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) = 0 )
178 175 177 breqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โ‰ค 0 )
179 163 164 178 149 syl3anbrc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
180 150 179 jaodan โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) ยท ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
181 110 180 eqeltrrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) โ†’ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) )
182 94 181 impbida โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) )
183 182 notbid โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ยฌ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ยฌ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) )
184 ioran โŠข ( ยฌ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆจ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†” ( ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆง ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
185 183 184 bitrdi โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ยฌ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โ†” ( ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆง ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) )
186 addcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐ด โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
187 15 3 186 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ )
188 1 eleq2i โŠข ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) ) )
189 eldif โŠข ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†” ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ยฌ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
190 188 189 bitri โŠข ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ยฌ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
191 190 baib โŠข ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ยฌ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
192 187 191 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ยฌ ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
193 subcl โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
194 15 105 193 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
195 1 eleq2i โŠข ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) ) )
196 eldif โŠข ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†” ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
197 195 196 bitri โŠข ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
198 197 baib โŠข ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
199 194 198 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
200 1 eleq2i โŠข ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) ) )
201 eldif โŠข ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( โ„‚ โˆ– ( -โˆž (,] 0 ) ) โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
202 200 201 bitri โŠข ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
203 202 baib โŠข ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
204 144 203 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) )
205 199 204 anbi12d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) โ†” ( ยฌ ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) โˆง ยฌ ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ( -โˆž (,] 0 ) ) ) )
206 185 192 205 3bitr4d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท โ†” ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) ) )
207 206 pm5.32i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) ) )
208 1 2 atans โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 + ( ๐ด โ†‘ 2 ) ) โˆˆ ๐ท ) )
209 3anass โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) ) )
210 207 208 209 3bitr4i โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘† โ†” ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ( 1 โˆ’ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท โˆง ( 1 + ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ ๐ท ) )