Metamath Proof Explorer


Theorem cosneg

Description: The cosines of a number and its negative are the same. (Contributed by NM, 30-Apr-2005)

Ref Expression
Assertion cosneg ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( cos โ€˜ - ๐ด ) = ( cos โ€˜ ๐ด ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 negicn 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 efcl โŠข ( ( - i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
5 3 4 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
6 ax-icn โŠข i โˆˆ โ„‚
7 mulcl โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
8 6 7 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
9 efcl โŠข ( ( i ยท ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โ†’ ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
10 8 9 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
11 mulneg12 โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( - i ยท ๐ด ) = ( i ยท - ๐ด ) )
12 6 11 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - i ยท ๐ด ) = ( i ยท - ๐ด ) )
13 12 eqcomd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( i ยท - ๐ด ) = ( - i ยท ๐ด ) )
14 13 fveq2d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( exp โ€˜ ( i ยท - ๐ด ) ) = ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) )
15 mul2neg โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( - i ยท - ๐ด ) = ( i ยท ๐ด ) )
16 6 15 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( - i ยท - ๐ด ) = ( i ยท ๐ด ) )
17 16 fveq2d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( exp โ€˜ ( - i ยท - ๐ด ) ) = ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) )
18 14 17 oveq12d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( exp โ€˜ ( i ยท - ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท - ๐ด ) ) ) = ( ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) ) )
19 5 10 18 comraddd โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( exp โ€˜ ( i ยท - ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท - ๐ด ) ) ) = ( ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) ) )
20 19 oveq1d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ( ( exp โ€˜ ( i ยท - ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท - ๐ด ) ) ) / 2 ) = ( ( ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) ) / 2 ) )
21 negcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ - ๐ด โˆˆ โ„‚ )
22 cosval โŠข ( - ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( cos โ€˜ - ๐ด ) = ( ( ( exp โ€˜ ( i ยท - ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท - ๐ด ) ) ) / 2 ) )
23 21 22 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( cos โ€˜ - ๐ด ) = ( ( ( exp โ€˜ ( i ยท - ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท - ๐ด ) ) ) / 2 ) )
24 cosval โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( cos โ€˜ ๐ด ) = ( ( ( exp โ€˜ ( i ยท ๐ด ) ) + ( exp โ€˜ ( - i ยท ๐ด ) ) ) / 2 ) )
25 20 23 24 3eqtr4d โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( cos โ€˜ - ๐ด ) = ( cos โ€˜ ๐ด ) )