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Theorem basellem3

Description: Lemma for basel . Using the binomial theorem and de Moivre's formula, we have the identity _e ^i N x / ( sin x ) ^ n = sum m e. ( 0 ... N ) ( NC m ) ( i ^ m ) ( cot x ) ^ ( N - m ) , so taking imaginary parts yields sin ( N x ) / ( sin x ) ^ N = sum_ j e. ( 0 ... M ) ( N _C 2 j ) ( -u 1 ) ^ ( M - j ) ( cot x ) ^ ( -u 2 j ) = P ( ( cot x ) ^ 2 ) , where N = 2 M + 1 . (Contributed by Mario Carneiro, 30-Jul-2014)

Ref Expression
Hypotheses basel.n 𝑁 = ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 )
basel.p 𝑃 = ( 𝑡 ∈ ℂ ↦ Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( 𝑡𝑗 ) ) )
Assertion basellem3 ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑃 ‘ ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 basel.n 𝑁 = ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 )
2 basel.p 𝑃 = ( 𝑡 ∈ ℂ ↦ Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( 𝑡𝑗 ) ) )
3 tanrpcl ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) → ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ )
4 3 adantl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ )
5 4 rpreccld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ+ )
6 5 rpcnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
7 ax-icn i ∈ ℂ
8 7 a1i ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → i ∈ ℂ )
9 2nn 2 ∈ ℕ
10 simpl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝑀 ∈ ℕ )
11 nnmulcl ( ( 2 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℕ ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℕ )
12 9 10 11 sylancr ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℕ )
13 12 peano2nnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) ∈ ℕ )
14 1 13 eqeltrid ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℕ )
15 14 nnnn0d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℕ0 )
16 binom ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ i ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) ↑ 𝑁 ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) )
17 6 8 15 16 syl3anc ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) ↑ 𝑁 ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) )
18 elioore ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) → 𝐴 ∈ ℝ )
19 18 adantl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝐴 ∈ ℝ )
20 19 recoscld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ )
21 20 recnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
22 19 resincld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ )
23 22 recnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
24 mulcl ( ( i ∈ ℂ ∧ ( sin ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
25 7 23 24 sylancr ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
26 21 25 addcld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ )
27 sincosq1sgn ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) → ( 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) ∧ 0 < ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
28 27 adantl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) ∧ 0 < ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
29 28 simpld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) )
30 29 gt0ne0d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ 𝐴 ) ≠ 0 )
31 26 23 30 15 expdivd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) ↑ 𝑁 ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) )
32 21 25 23 30 divdird ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) = ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) + ( ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) )
33 19 recnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝐴 ∈ ℂ )
34 28 simprd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 0 < ( cos ‘ 𝐴 ) )
35 34 gt0ne0d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ 𝐴 ) ≠ 0 )
36 tanval ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ≠ 0 ) → ( tan ‘ 𝐴 ) = ( ( sin ‘ 𝐴 ) / ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
37 33 35 36 syl2anc ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( tan ‘ 𝐴 ) = ( ( sin ‘ 𝐴 ) / ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
38 37 oveq2d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) = ( 1 / ( ( sin ‘ 𝐴 ) / ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) )
39 23 21 30 35 recdivd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 1 / ( ( sin ‘ 𝐴 ) / ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) )
40 38 39 eqtr2d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( cos ‘ 𝐴 ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) = ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) )
41 8 23 30 divcan4d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) = i )
42 40 41 oveq12d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) + ( ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) = ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) )
43 32 42 eqtrd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) = ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) )
44 43 oveq1d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) / ( sin ‘ 𝐴 ) ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) ↑ 𝑁 ) )
45 14 nnzd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℤ )
46 demoivre ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ) → ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) ↑ 𝑁 ) = ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) + ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ) )
47 33 45 46 syl2anc ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) ↑ 𝑁 ) = ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) + ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ) )
48 47 oveq1d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) + ( i · ( sin ‘ 𝐴 ) ) ) ↑ 𝑁 ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) + ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) )
49 31 44 48 3eqtr3d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) + ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) )
50 14 nnred ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℝ )
51 50 19 remulcld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑁 · 𝐴 ) ∈ ℝ )
52 51 recoscld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
53 52 recnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
54 51 resincld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
55 54 recnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
56 mulcl ( ( i ∈ ℂ ∧ ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) → ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ )
57 7 55 56 sylancr ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ∈ ℂ )
58 22 29 elrpd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( sin ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ )
59 58 45 rpexpcld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℝ+ )
60 59 rpcnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ∈ ℂ )
61 59 rpne0d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ≠ 0 )
62 53 57 60 61 divdird ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) + ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) )
63 8 55 60 61 divassd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) = ( i · ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) )
64 63 oveq2d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( ( i · ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( i · ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) )
65 49 62 64 3eqtrd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) + i ) ↑ 𝑁 ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( i · ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) )
66 17 65 eqtr3d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) = ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( i · ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) )
67 66 fveq2d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = ( ℑ ‘ ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( i · ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) )
68 oveq2 ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( 𝑁 C 𝑚 ) = ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
69 oveq2 ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( 𝑁𝑚 ) = ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
70 69 oveq2d ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) = ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) )
71 oveq2 ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( i ↑ 𝑚 ) = ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
72 70 71 oveq12d ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) = ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) )
73 68 72 oveq12d ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) = ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) )
74 73 fveq2d ( 𝑚 = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) → ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) ) )
75 fzfid ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 0 ... 𝑀 ) ∈ Fin )
76 2nn0 2 ∈ ℕ0
77 elfznn0 ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → 𝑘 ∈ ℕ0 )
78 77 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑘 ∈ ℕ0 )
79 nn0mulcl ( ( 2 ∈ ℕ0𝑘 ∈ ℕ0 ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ℕ0 )
80 76 78 79 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ℕ0 )
81 80 nn0red ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ℝ )
82 12 nnred ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℝ )
83 82 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℝ )
84 50 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑁 ∈ ℝ )
85 elfzle2 ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → 𝑘𝑀 )
86 85 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑘𝑀 )
87 78 nn0red ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑘 ∈ ℝ )
88 nnre ( 𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℝ )
89 88 ad2antrr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑀 ∈ ℝ )
90 2re 2 ∈ ℝ
91 2pos 0 < 2
92 90 91 pm3.2i ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 )
93 92 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) )
94 lemul2 ( ( 𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ ∧ ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) ) → ( 𝑘𝑀 ↔ ( 2 · 𝑘 ) ≤ ( 2 · 𝑀 ) ) )
95 87 89 93 94 syl3anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑘𝑀 ↔ ( 2 · 𝑘 ) ≤ ( 2 · 𝑀 ) ) )
96 86 95 mpbid ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ≤ ( 2 · 𝑀 ) )
97 83 lep1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ≤ ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) )
98 97 1 breqtrrdi ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ≤ 𝑁 )
99 81 83 84 96 98 letrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ≤ 𝑁 )
100 nn0uz 0 = ( ℤ ‘ 0 )
101 80 100 eleqtrdi ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ( ℤ ‘ 0 ) )
102 45 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑁 ∈ ℤ )
103 elfz5 ( ( ( 2 · 𝑘 ) ∈ ( ℤ ‘ 0 ) ∧ 𝑁 ∈ ℤ ) → ( ( 2 · 𝑘 ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↔ ( 2 · 𝑘 ) ≤ 𝑁 ) )
104 101 102 103 syl2anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 2 · 𝑘 ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↔ ( 2 · 𝑘 ) ≤ 𝑁 ) )
105 99 104 mpbird ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) )
106 fznn0sub2 ( ( 2 · 𝑘 ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) )
107 105 106 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) )
108 107 ex ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) )
109 14 nncnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℂ )
110 109 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → 𝑁 ∈ ℂ )
111 2cn 2 ∈ ℂ
112 elfzelz ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → 𝑘 ∈ ℤ )
113 112 zcnd ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → 𝑘 ∈ ℂ )
114 113 ad2antrl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → 𝑘 ∈ ℂ )
115 mulcl ( ( 2 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℂ ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ℂ )
116 111 114 115 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → ( 2 · 𝑘 ) ∈ ℂ )
117 113 ssriv ( 0 ... 𝑀 ) ⊆ ℂ
118 simprr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) )
119 117 118 sseldi ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → 𝑚 ∈ ℂ )
120 mulcl ( ( 2 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ) → ( 2 · 𝑚 ) ∈ ℂ )
121 111 119 120 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → ( 2 · 𝑚 ) ∈ ℂ )
122 110 116 121 subcanad ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → ( ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑚 ) ) ↔ ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 𝑚 ) ) )
123 2cnne0 ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 )
124 123 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) )
125 mulcan ( ( 𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) ) → ( ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 𝑚 ) ↔ 𝑘 = 𝑚 ) )
126 114 119 124 125 syl3anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → ( ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 𝑚 ) ↔ 𝑘 = 𝑚 ) )
127 122 126 bitrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) ) → ( ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑚 ) ) ↔ 𝑘 = 𝑚 ) )
128 127 ex ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑚 ) ) ↔ 𝑘 = 𝑚 ) ) )
129 108 128 dom2lem ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) : ( 0 ... 𝑀 ) –1-1→ ( 0 ... 𝑁 ) )
130 f1f1orn ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) : ( 0 ... 𝑀 ) –1-1→ ( 0 ... 𝑁 ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) : ( 0 ... 𝑀 ) –1-1-onto→ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
131 129 130 syl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) : ( 0 ... 𝑀 ) –1-1-onto→ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
132 oveq2 ( 𝑘 = 𝑗 → ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · 𝑗 ) )
133 132 oveq2d ( 𝑘 = 𝑗 → ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) )
134 eqid ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) )
135 ovex ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ∈ V
136 133 134 135 fvmpt ( 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ 𝑗 ) = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) )
137 136 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ 𝑗 ) = ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) )
138 107 fmpttd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) : ( 0 ... 𝑀 ) ⟶ ( 0 ... 𝑁 ) )
139 138 frnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ⊆ ( 0 ... 𝑁 ) )
140 139 sselda ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) → 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) )
141 bccl2 ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → ( 𝑁 C 𝑚 ) ∈ ℕ )
142 141 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑁 C 𝑚 ) ∈ ℕ )
143 142 nncnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑁 C 𝑚 ) ∈ ℂ )
144 4 rprecred ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
145 fznn0sub ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℕ0 )
146 reexpcl ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℕ0 ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) ∈ ℝ )
147 144 145 146 syl2an ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) ∈ ℝ )
148 147 recnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) ∈ ℂ )
149 elfznn0 ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → 𝑚 ∈ ℕ0 )
150 149 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → 𝑚 ∈ ℕ0 )
151 expcl ( ( i ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℕ0 ) → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℂ )
152 7 150 151 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℂ )
153 148 152 mulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ∈ ℂ )
154 143 153 mulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ∈ ℂ )
155 140 154 syldan ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) → ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ∈ ℂ )
156 155 imcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) → ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) ∈ ℝ )
157 156 recnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) → ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) ∈ ℂ )
158 74 75 131 137 157 fsumf1o ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) ) )
159 eldifi ( 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) → 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) )
160 142 nnred ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑁 C 𝑚 ) ∈ ℝ )
161 159 160 sylan2 ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( 𝑁 C 𝑚 ) ∈ ℝ )
162 159 147 sylan2 ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) ∈ ℝ )
163 eldif ( 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ↔ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ¬ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) )
164 elfzelz ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → 𝑚 ∈ ℤ )
165 164 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → 𝑚 ∈ ℤ )
166 zeo ( 𝑚 ∈ ℤ → ( ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ∨ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) )
167 165 166 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ∨ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) )
168 i2 ( i ↑ 2 ) = - 1
169 168 oveq1i ( ( i ↑ 2 ) ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) = ( - 1 ↑ ( 𝑚 / 2 ) )
170 simprr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ )
171 149 ad2antrl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑚 ∈ ℕ0 )
172 nn0re ( 𝑚 ∈ ℕ0𝑚 ∈ ℝ )
173 nn0ge0 ( 𝑚 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑚 )
174 divge0 ( ( ( 𝑚 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑚 ) ∧ ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) ) → 0 ≤ ( 𝑚 / 2 ) )
175 90 91 174 mpanr12 ( ( 𝑚 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑚 ) → 0 ≤ ( 𝑚 / 2 ) )
176 172 173 175 syl2anc ( 𝑚 ∈ ℕ0 → 0 ≤ ( 𝑚 / 2 ) )
177 171 176 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 0 ≤ ( 𝑚 / 2 ) )
178 elnn0z ( ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℕ0 ↔ ( ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ ( 𝑚 / 2 ) ) )
179 170 177 178 sylanbrc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℕ0 )
180 expmul ( ( i ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℕ0 ) → ( i ↑ ( 2 · ( 𝑚 / 2 ) ) ) = ( ( i ↑ 2 ) ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) )
181 7 76 179 180 mp3an12i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( i ↑ ( 2 · ( 𝑚 / 2 ) ) ) = ( ( i ↑ 2 ) ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) )
182 171 nn0cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑚 ∈ ℂ )
183 2ne0 2 ≠ 0
184 divcan2 ( ( 𝑚 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) → ( 2 · ( 𝑚 / 2 ) ) = 𝑚 )
185 111 183 184 mp3an23 ( 𝑚 ∈ ℂ → ( 2 · ( 𝑚 / 2 ) ) = 𝑚 )
186 182 185 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 · ( 𝑚 / 2 ) ) = 𝑚 )
187 186 oveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( i ↑ ( 2 · ( 𝑚 / 2 ) ) ) = ( i ↑ 𝑚 ) )
188 181 187 eqtr3d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( i ↑ 2 ) ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) = ( i ↑ 𝑚 ) )
189 169 188 syl5eqr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( - 1 ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) = ( i ↑ 𝑚 ) )
190 neg1rr - 1 ∈ ℝ
191 reexpcl ( ( - 1 ∈ ℝ ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℕ0 ) → ( - 1 ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) ∈ ℝ )
192 190 179 191 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( - 1 ↑ ( 𝑚 / 2 ) ) ∈ ℝ )
193 189 192 eqeltrrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ )
194 193 expr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ ) )
195 145 ad2antrl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℕ0 )
196 nn0re ( ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℕ0 → ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℝ )
197 nn0ge0 ( ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℕ0 → 0 ≤ ( 𝑁𝑚 ) )
198 divge0 ( ( ( ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ( 𝑁𝑚 ) ) ∧ ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) ) → 0 ≤ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) )
199 90 91 198 mpanr12 ( ( ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ( 𝑁𝑚 ) ) → 0 ≤ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) )
200 196 197 199 syl2anc ( ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℕ0 → 0 ≤ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) )
201 195 200 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 0 ≤ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) )
202 195 nn0red ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℝ )
203 50 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑁 ∈ ℝ )
204 peano2re ( 𝑁 ∈ ℝ → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℝ )
205 203 204 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁 + 1 ) ∈ ℝ )
206 149 ad2antrl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑚 ∈ ℕ0 )
207 206 173 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 0 ≤ 𝑚 )
208 206 nn0red ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑚 ∈ ℝ )
209 203 208 subge02d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 0 ≤ 𝑚 ↔ ( 𝑁𝑚 ) ≤ 𝑁 ) )
210 207 209 mpbid ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) ≤ 𝑁 )
211 203 ltp1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑁 < ( 𝑁 + 1 ) )
212 202 203 205 210 211 lelttrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) < ( 𝑁 + 1 ) )
213 2t1e2 ( 2 · 1 ) = 2
214 df-2 2 = ( 1 + 1 )
215 213 214 eqtr2i ( 1 + 1 ) = ( 2 · 1 )
216 215 oveq2i ( ( 2 · 𝑀 ) + ( 1 + 1 ) ) = ( ( 2 · 𝑀 ) + ( 2 · 1 ) )
217 1 oveq1i ( 𝑁 + 1 ) = ( ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) + 1 )
218 12 nncnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℂ )
219 218 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℂ )
220 1cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 1 ∈ ℂ )
221 219 220 220 addassd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) + 1 ) = ( ( 2 · 𝑀 ) + ( 1 + 1 ) ) )
222 217 221 syl5eq ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁 + 1 ) = ( ( 2 · 𝑀 ) + ( 1 + 1 ) ) )
223 2cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 2 ∈ ℂ )
224 nncn ( 𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℂ )
225 224 ad2antrr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑀 ∈ ℂ )
226 223 225 220 adddid ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) = ( ( 2 · 𝑀 ) + ( 2 · 1 ) ) )
227 216 222 226 3eqtr4a ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁 + 1 ) = ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) )
228 212 227 breqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) < ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) )
229 nnz ( 𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ )
230 229 ad2antrr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑀 ∈ ℤ )
231 230 peano2zd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑀 + 1 ) ∈ ℤ )
232 231 zred ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑀 + 1 ) ∈ ℝ )
233 92 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) )
234 ltdivmul ( ( ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑀 + 1 ) ∈ ℝ ∧ ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) ) → ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) < ( 𝑀 + 1 ) ↔ ( 𝑁𝑚 ) < ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) ) )
235 202 232 233 234 syl3anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) < ( 𝑀 + 1 ) ↔ ( 𝑁𝑚 ) < ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) ) )
236 228 235 mpbird ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) < ( 𝑀 + 1 ) )
237 109 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑁 ∈ ℂ )
238 206 nn0cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑚 ∈ ℂ )
239 237 238 220 pnpcan2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁 + 1 ) − ( 𝑚 + 1 ) ) = ( 𝑁𝑚 ) )
240 227 oveq1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁 + 1 ) − ( 𝑚 + 1 ) ) = ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) − ( 𝑚 + 1 ) ) )
241 239 240 eqtr3d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) = ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) − ( 𝑚 + 1 ) ) )
242 241 oveq1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) = ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) − ( 𝑚 + 1 ) ) / 2 ) )
243 231 zcnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑀 + 1 ) ∈ ℂ )
244 mulcl ( ( 2 ∈ ℂ ∧ ( 𝑀 + 1 ) ∈ ℂ ) → ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) ∈ ℂ )
245 111 243 244 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) ∈ ℂ )
246 peano2cn ( 𝑚 ∈ ℂ → ( 𝑚 + 1 ) ∈ ℂ )
247 238 246 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑚 + 1 ) ∈ ℂ )
248 123 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) )
249 divsubdir ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) ∈ ℂ ∧ ( 𝑚 + 1 ) ∈ ℂ ∧ ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) ) → ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) − ( 𝑚 + 1 ) ) / 2 ) = ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) / 2 ) − ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ) )
250 245 247 248 249 syl3anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) − ( 𝑚 + 1 ) ) / 2 ) = ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) / 2 ) − ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ) )
251 183 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 2 ≠ 0 )
252 243 223 251 divcan3d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) / 2 ) = ( 𝑀 + 1 ) )
253 252 oveq1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 2 · ( 𝑀 + 1 ) ) / 2 ) − ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ) = ( ( 𝑀 + 1 ) − ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ) )
254 242 250 253 3eqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) = ( ( 𝑀 + 1 ) − ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ) )
255 simprr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ )
256 231 255 zsubcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑀 + 1 ) − ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ) ∈ ℤ )
257 254 256 eqeltrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ℤ )
258 zleltp1 ( ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ) → ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ≤ 𝑀 ↔ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) < ( 𝑀 + 1 ) ) )
259 257 230 258 syl2anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ≤ 𝑀 ↔ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) < ( 𝑀 + 1 ) ) )
260 236 259 mpbird ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ≤ 𝑀 )
261 0zd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 0 ∈ ℤ )
262 elfz ( ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ) → ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↔ ( 0 ≤ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∧ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ≤ 𝑀 ) ) )
263 257 261 230 262 syl3anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↔ ( 0 ≤ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∧ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ≤ 𝑀 ) ) )
264 201 260 263 mpbir2and ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) )
265 oveq2 ( 𝑘 = ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) → ( 2 · 𝑘 ) = ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) )
266 265 oveq2d ( 𝑘 = ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) → ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ) )
267 ovex ( 𝑁 − ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ) ∈ V
268 266 134 267 fvmpt ( ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ) )
269 264 268 syl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) = ( 𝑁 − ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ) )
270 195 nn0cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁𝑚 ) ∈ ℂ )
271 270 223 251 divcan2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) = ( 𝑁𝑚 ) )
272 271 oveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁 − ( 2 · ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ) = ( 𝑁 − ( 𝑁𝑚 ) ) )
273 237 238 nncand ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( 𝑁 − ( 𝑁𝑚 ) ) = 𝑚 )
274 269 272 273 3eqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) = 𝑚 )
275 138 ffnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) Fn ( 0 ... 𝑀 ) )
276 fnfvelrn ( ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) Fn ( 0 ... 𝑀 ) ∧ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
277 275 264 276 syl2an2r ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ‘ ( ( 𝑁𝑚 ) / 2 ) ) ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
278 274 277 eqeltrrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) ) → 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) )
279 278 expr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ → 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) )
280 194 279 orim12d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝑚 / 2 ) ∈ ℤ ∨ ( ( 𝑚 + 1 ) / 2 ) ∈ ℤ ) → ( ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ ∨ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) )
281 167 280 mpd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ ∨ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) )
282 281 orcomd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ∨ ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ ) )
283 282 ord ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ) → ( ¬ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ ) )
284 283 impr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ ( 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ ¬ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ )
285 163 284 sylan2b ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( i ↑ 𝑚 ) ∈ ℝ )
286 162 285 remulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ∈ ℝ )
287 161 286 remulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ∈ ℝ )
288 287 reim0d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑚 ∈ ( ( 0 ... 𝑁 ) ∖ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ) ) → ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = 0 )
289 fzfid ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 0 ... 𝑁 ) ∈ Fin )
290 139 157 288 289 fsumss ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ran ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ↦ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑘 ) ) ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) )
291 elfznn0 ( 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → 𝑗 ∈ ℕ0 )
292 291 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑗 ∈ ℕ0 )
293 nn0mulcl ( ( 2 ∈ ℕ0𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℕ0 )
294 76 292 293 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℕ0 )
295 294 nn0zd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℤ )
296 bccl ( ( 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℤ ) → ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) ∈ ℕ0 )
297 15 295 296 syl2an2r ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) ∈ ℕ0 )
298 297 nn0red ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) ∈ ℝ )
299 fznn0sub ( 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) → ( 𝑀𝑗 ) ∈ ℕ0 )
300 299 adantl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑀𝑗 ) ∈ ℕ0 )
301 reexpcl ( ( - 1 ∈ ℝ ∧ ( 𝑀𝑗 ) ∈ ℕ0 ) → ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℝ )
302 190 300 301 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℝ )
303 298 302 remulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) ∈ ℝ )
304 2z 2 ∈ ℤ
305 znegcl ( 2 ∈ ℤ → - 2 ∈ ℤ )
306 304 305 ax-mp - 2 ∈ ℤ
307 rpexpcl ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ ∧ - 2 ∈ ℤ ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ∈ ℝ+ )
308 4 306 307 sylancl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ∈ ℝ+ )
309 308 rpred ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ∈ ℝ )
310 reexpcl ( ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ∈ ℝ ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ) → ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ∈ ℝ )
311 309 291 310 syl2an ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ∈ ℝ )
312 303 311 remulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ∈ ℝ )
313 312 recnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ∈ ℂ )
314 mulcl ( ( i ∈ ℂ ∧ ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ∈ ℂ ) → ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ∈ ℂ )
315 7 313 314 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ∈ ℂ )
316 315 addid2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 0 + ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) = ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) )
317 297 nn0cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) ∈ ℂ )
318 302 recnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℂ )
319 311 recnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ∈ ℂ )
320 317 318 319 mulassd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) = ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) )
321 320 oveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) = ( i · ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) )
322 7 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → i ∈ ℂ )
323 318 319 mulcld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ∈ ℂ )
324 322 317 323 mul12d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i · ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) = ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( i · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) )
325 321 324 eqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) = ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( i · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) )
326 bccmpl ( ( 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℤ ) → ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) = ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
327 15 295 326 syl2an2r ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) = ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
328 109 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑁 ∈ ℂ )
329 294 nn0cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℂ )
330 328 329 nncand ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) = ( 2 · 𝑗 ) )
331 330 oveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) = ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 2 · 𝑗 ) ) )
332 4 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ+ )
333 332 rpcnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
334 expneg ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ∧ ( 2 · 𝑗 ) ∈ ℕ0 ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - ( 2 · 𝑗 ) ) = ( 1 / ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
335 333 294 334 syl2anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - ( 2 · 𝑗 ) ) = ( 1 / ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
336 292 nn0cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑗 ∈ ℂ )
337 mulneg1 ( ( 2 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ ℂ ) → ( - 2 · 𝑗 ) = - ( 2 · 𝑗 ) )
338 111 336 337 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( - 2 · 𝑗 ) = - ( 2 · 𝑗 ) )
339 338 oveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( - 2 · 𝑗 ) ) = ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - ( 2 · 𝑗 ) ) )
340 332 rpne0d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( tan ‘ 𝐴 ) ≠ 0 )
341 333 340 295 exprecd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 2 · 𝑗 ) ) = ( 1 / ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( 2 · 𝑗 ) ) ) )
342 335 339 341 3eqtr4d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( - 2 · 𝑗 ) ) = ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 2 · 𝑗 ) ) )
343 306 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → - 2 ∈ ℤ )
344 292 nn0zd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑗 ∈ ℤ )
345 expmulz ( ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ∧ ( tan ‘ 𝐴 ) ≠ 0 ) ∧ ( - 2 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( - 2 · 𝑗 ) ) = ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) )
346 333 340 343 344 345 syl22anc ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ ( - 2 · 𝑗 ) ) = ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) )
347 331 342 346 3eqtr2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) = ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) )
348 1 oveq1i ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) = ( ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) − ( 2 · 𝑗 ) )
349 12 adantr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℕ )
350 349 nncnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · 𝑀 ) ∈ ℂ )
351 1cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 1 ∈ ℂ )
352 350 351 329 addsubd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) − ( 2 · 𝑗 ) ) = ( ( ( 2 · 𝑀 ) − ( 2 · 𝑗 ) ) + 1 ) )
353 2cnd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 2 ∈ ℂ )
354 224 ad2antrr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 𝑀 ∈ ℂ )
355 353 354 336 subdid ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) = ( ( 2 · 𝑀 ) − ( 2 · 𝑗 ) ) )
356 355 oveq1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) + 1 ) = ( ( ( 2 · 𝑀 ) − ( 2 · 𝑗 ) ) + 1 ) )
357 352 356 eqtr4d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( 2 · 𝑀 ) + 1 ) − ( 2 · 𝑗 ) ) = ( ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) + 1 ) )
358 348 357 syl5eq ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) = ( ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) + 1 ) )
359 358 oveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) = ( i ↑ ( ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) + 1 ) ) )
360 nn0mulcl ( ( 2 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑀𝑗 ) ∈ ℕ0 ) → ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℕ0 )
361 76 300 360 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℕ0 )
362 expp1 ( ( i ∈ ℂ ∧ ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℕ0 ) → ( i ↑ ( ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) + 1 ) ) = ( ( i ↑ ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ) · i ) )
363 7 361 362 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i ↑ ( ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) + 1 ) ) = ( ( i ↑ ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ) · i ) )
364 76 a1i ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → 2 ∈ ℕ0 )
365 322 300 364 expmuld ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i ↑ ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ) = ( ( i ↑ 2 ) ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) )
366 168 oveq1i ( ( i ↑ 2 ) ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) = ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) )
367 365 366 syl6eq ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i ↑ ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ) = ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) )
368 367 oveq1d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( i ↑ ( 2 · ( 𝑀𝑗 ) ) ) · i ) = ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · i ) )
369 359 363 368 3eqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) = ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · i ) )
370 mulcom ( ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℂ ∧ i ∈ ℂ ) → ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · i ) = ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) )
371 318 7 370 sylancl ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · i ) = ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) )
372 369 371 eqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) = ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) )
373 347 372 oveq12d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) = ( ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) · ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) ) )
374 mulcl ( ( i ∈ ℂ ∧ ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ∈ ℂ ) → ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) ∈ ℂ )
375 7 318 374 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) ∈ ℂ )
376 375 319 mulcomd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) = ( ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) · ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) ) )
377 322 318 319 mulassd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( i · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) = ( i · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) )
378 373 376 377 3eqtr2rd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( i · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) = ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) )
379 327 378 oveq12d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( i · ( ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) = ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) )
380 316 325 379 3eqtrd ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( 0 + ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) = ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) )
381 380 fveq2d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ℑ ‘ ( 0 + ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) ) = ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) ) )
382 0re 0 ∈ ℝ
383 crim ( ( 0 ∈ ℝ ∧ ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ∈ ℝ ) → ( ℑ ‘ ( 0 + ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
384 382 312 383 sylancr ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ℑ ‘ ( 0 + ( i · ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
385 381 384 eqtr3d ( ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) ∧ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ) → ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) ) = ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
386 385 sumeq2dv ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁 − ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) · ( i ↑ ( 𝑁 − ( 2 · 𝑗 ) ) ) ) ) ) = Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
387 158 290 386 3eqtr3d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
388 289 154 fsumim ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ℑ ‘ ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) )
389 308 rpcnd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ∈ ℂ )
390 oveq1 ( 𝑡 = ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) → ( 𝑡𝑗 ) = ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) )
391 390 oveq2d ( 𝑡 = ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) → ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( 𝑡𝑗 ) ) = ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
392 391 sumeq2sdv ( 𝑡 = ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) → Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( 𝑡𝑗 ) ) = Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
393 sumex Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) ∈ V
394 392 2 393 fvmpt ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ∈ ℂ → ( 𝑃 ‘ ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ) = Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
395 389 394 syl ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑃 ‘ ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ) = Σ 𝑗 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) ( ( ( 𝑁 C ( 2 · 𝑗 ) ) · ( - 1 ↑ ( 𝑀𝑗 ) ) ) · ( ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ↑ 𝑗 ) ) )
396 387 388 395 3eqtr4d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ( ( 𝑁 C 𝑚 ) · ( ( ( 1 / ( tan ‘ 𝐴 ) ) ↑ ( 𝑁𝑚 ) ) · ( i ↑ 𝑚 ) ) ) ) = ( 𝑃 ‘ ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ) )
397 52 59 rerpdivcld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℝ )
398 54 59 rerpdivcld ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ∈ ℝ )
399 397 398 crimd ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( ℑ ‘ ( ( ( cos ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) + ( i · ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) ) ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) )
400 67 396 399 3eqtr3d ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ( 0 (,) ( π / 2 ) ) ) → ( 𝑃 ‘ ( ( tan ‘ 𝐴 ) ↑ - 2 ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝑁 · 𝐴 ) ) / ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 𝑁 ) ) )