Metamath Proof Explorer


Theorem efiarg

Description: The exponential of the "arg" function Im o. log . (Contributed by Mario Carneiro, 25-Feb-2015)

Ref Expression
Assertion efiarg ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 logcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
2 1 recld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
3 2 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
4 efsub โŠข ( ( ( log โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( exp โ€˜ ( ( log โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) / ( exp โ€˜ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
5 1 3 4 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( ( log โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) / ( exp โ€˜ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
6 ax-icn โŠข i โˆˆ โ„‚
7 1 imcld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
8 7 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
9 mulcl โŠข ( ( i โˆˆ โ„‚ โˆง ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
10 6 8 9 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
11 1 replimd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( log โ€˜ ๐ด ) = ( ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) + ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
12 3 10 11 mvrladdd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( log โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) )
13 12 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( ( log โ€˜ ๐ด ) โˆ’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( exp โ€˜ ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) )
14 eflog โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) = ๐ด )
15 relog โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) = ( log โ€˜ ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
16 15 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) )
17 abscl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
18 17 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
19 18 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
20 absrpcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„+ )
21 20 rpne0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( abs โ€˜ ๐ด ) โ‰  0 )
22 eflog โŠข ( ( ( abs โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( abs โ€˜ ๐ด ) โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
23 19 21 22 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ( abs โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
24 16 23 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
25 14 24 oveq12d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( ( exp โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) / ( exp โ€˜ ( โ„œ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )
26 5 13 25 3eqtr3d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โ‰  0 ) โ†’ ( exp โ€˜ ( i ยท ( โ„‘ โ€˜ ( log โ€˜ ๐ด ) ) ) ) = ( ๐ด / ( abs โ€˜ ๐ด ) ) )