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Theorem tan2h

Description: Half-angle rule for tangent. (Contributed by Brendan Leahy, 4-Aug-2018)

Ref Expression
Assertion tan2h ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( tan ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0re 0 ∈ ℝ
2 pire π ∈ ℝ
3 2 rexri π ∈ ℝ*
4 icossre ( ( 0 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ* ) → ( 0 [,) π ) ⊆ ℝ )
5 1 3 4 mp2an ( 0 [,) π ) ⊆ ℝ
6 5 sseli ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 𝐴 ∈ ℝ )
7 6 recnd ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 𝐴 ∈ ℂ )
8 7 halfcld ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℂ )
9 6 rehalfcld ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℝ )
10 9 rered ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( ℜ ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( 𝐴 / 2 ) )
11 elico2 ( ( 0 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) ) )
12 1 3 11 mp2an ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) )
13 pipos 0 < π
14 lt0neg2 ( π ∈ ℝ → ( 0 < π ↔ - π < 0 ) )
15 2 14 ax-mp ( 0 < π ↔ - π < 0 )
16 13 15 mpbi - π < 0
17 2 renegcli - π ∈ ℝ
18 ltletr ( ( - π ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ) → ( ( - π < 0 ∧ 0 ≤ 𝐴 ) → - π < 𝐴 ) )
19 17 1 18 mp3an12 ( 𝐴 ∈ ℝ → ( ( - π < 0 ∧ 0 ≤ 𝐴 ) → - π < 𝐴 ) )
20 16 19 mpani ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 0 ≤ 𝐴 → - π < 𝐴 ) )
21 2re 2 ∈ ℝ
22 2pos 0 < 2
23 21 22 pm3.2i ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 )
24 ltdiv1 ( ( - π ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) ) → ( - π < 𝐴 ↔ ( - π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ) )
25 17 23 24 mp3an13 ( 𝐴 ∈ ℝ → ( - π < 𝐴 ↔ ( - π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ) )
26 picn π ∈ ℂ
27 2cn 2 ∈ ℂ
28 2ne0 2 ≠ 0
29 divneg ( ( π ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) → - ( π / 2 ) = ( - π / 2 ) )
30 26 27 28 29 mp3an - ( π / 2 ) = ( - π / 2 )
31 30 breq1i ( - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ↔ ( - π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) )
32 25 31 bitr4di ( 𝐴 ∈ ℝ → ( - π < 𝐴 ↔ - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ) )
33 20 32 sylibd ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 0 ≤ 𝐴 → - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ) )
34 ltdiv1 ( ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ∧ ( 2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2 ) ) → ( 𝐴 < π ↔ ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) )
35 2 23 34 mp3an23 ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 𝐴 < π ↔ ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) )
36 35 biimpd ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 𝐴 < π → ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) )
37 33 36 anim12d ( 𝐴 ∈ ℝ → ( ( 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → ( - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ∧ ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) ) )
38 rehalfcl ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℝ )
39 38 rexrd ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℝ* )
40 halfpire ( π / 2 ) ∈ ℝ
41 40 renegcli - ( π / 2 ) ∈ ℝ
42 41 rexri - ( π / 2 ) ∈ ℝ*
43 40 rexri ( π / 2 ) ∈ ℝ*
44 elioo5 ( ( - ( π / 2 ) ∈ ℝ* ∧ ( π / 2 ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐴 / 2 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ↔ ( - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ∧ ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) ) )
45 42 43 44 mp3an12 ( ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℝ* → ( ( 𝐴 / 2 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ↔ ( - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ∧ ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) ) )
46 39 45 syl ( 𝐴 ∈ ℝ → ( ( 𝐴 / 2 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ↔ ( - ( π / 2 ) < ( 𝐴 / 2 ) ∧ ( 𝐴 / 2 ) < ( π / 2 ) ) ) )
47 37 46 sylibrd ( 𝐴 ∈ ℝ → ( ( 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) )
48 47 3impib ( ( 𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) )
49 12 48 sylbi ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 𝐴 / 2 ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) )
50 10 49 eqeltrd ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( ℜ ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) )
51 cosne0 ( ( ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℂ ∧ ( ℜ ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ∈ ( - ( π / 2 ) (,) ( π / 2 ) ) ) → ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ≠ 0 )
52 8 50 51 syl2anc ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ≠ 0 )
53 tanval ( ( ( 𝐴 / 2 ) ∈ ℂ ∧ ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ≠ 0 ) → ( tan ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) / ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ) )
54 8 52 53 syl2anc ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( tan ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( ( sin ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) / ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ) )
55 0xr 0 ∈ ℝ*
56 elico1 ( ( 0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) ) )
57 55 3 56 mp2an ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) )
58 21 2 remulcli ( 2 · π ) ∈ ℝ
59 58 rexri ( 2 · π ) ∈ ℝ*
60 1lt2 1 < 2
61 ltmulgt12 ( ( π ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < π ) → ( 1 < 2 ↔ π < ( 2 · π ) ) )
62 2 21 13 61 mp3an ( 1 < 2 ↔ π < ( 2 · π ) )
63 60 62 mpbi π < ( 2 · π )
64 xrlttr ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ ( 2 · π ) ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐴 < π ∧ π < ( 2 · π ) ) → 𝐴 < ( 2 · π ) ) )
65 3 64 mp3an2 ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ ( 2 · π ) ∈ ℝ* ) → ( ( 𝐴 < π ∧ π < ( 2 · π ) ) → 𝐴 < ( 2 · π ) ) )
66 63 65 mpan2i ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ ( 2 · π ) ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 < π → 𝐴 < ( 2 · π ) ) )
67 xrltle ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ ( 2 · π ) ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 < ( 2 · π ) → 𝐴 ≤ ( 2 · π ) ) )
68 66 67 syld ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ ( 2 · π ) ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 < π → 𝐴 ≤ ( 2 · π ) ) )
69 59 68 mpan2 ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( 𝐴 < π → 𝐴 ≤ ( 2 · π ) ) )
70 69 anim2d ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( ( 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → ( 0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ ( 2 · π ) ) ) )
71 elicc4 ( ( 0 ∈ ℝ* ∧ ( 2 · π ) ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 ∈ ( 0 [,] ( 2 · π ) ) ↔ ( 0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ ( 2 · π ) ) ) )
72 55 59 71 mp3an12 ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( 𝐴 ∈ ( 0 [,] ( 2 · π ) ) ↔ ( 0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ ( 2 · π ) ) ) )
73 70 72 sylibrd ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( ( 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → 𝐴 ∈ ( 0 [,] ( 2 · π ) ) ) )
74 73 3impib ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → 𝐴 ∈ ( 0 [,] ( 2 · π ) ) )
75 57 74 sylbi ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 𝐴 ∈ ( 0 [,] ( 2 · π ) ) )
76 sin2h ( 𝐴 ∈ ( 0 [,] ( 2 · π ) ) → ( sin ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
77 75 76 syl ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( sin ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
78 1 2 13 ltleii 0 ≤ π
79 le0neg2 ( π ∈ ℝ → ( 0 ≤ π ↔ - π ≤ 0 ) )
80 2 79 ax-mp ( 0 ≤ π ↔ - π ≤ 0 )
81 78 80 mpbi - π ≤ 0
82 17 rexri - π ∈ ℝ*
83 xrletr ( ( - π ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ) → ( ( - π ≤ 0 ∧ 0 ≤ 𝐴 ) → - π ≤ 𝐴 ) )
84 82 55 83 mp3an12 ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( ( - π ≤ 0 ∧ 0 ≤ 𝐴 ) → - π ≤ 𝐴 ) )
85 81 84 mpani ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( 0 ≤ 𝐴 → - π ≤ 𝐴 ) )
86 xrltle ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 < π → 𝐴 ≤ π ) )
87 3 86 mpan2 ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( 𝐴 < π → 𝐴 ≤ π ) )
88 85 87 anim12d ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( ( 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → ( - π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π ) ) )
89 elicc4 ( ( - π ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ* ) → ( 𝐴 ∈ ( - π [,] π ) ↔ ( - π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π ) ) )
90 82 3 89 mp3an12 ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( 𝐴 ∈ ( - π [,] π ) ↔ ( - π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π ) ) )
91 88 90 sylibrd ( 𝐴 ∈ ℝ* → ( ( 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → 𝐴 ∈ ( - π [,] π ) ) )
92 91 3impib ( ( 𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π ) → 𝐴 ∈ ( - π [,] π ) )
93 57 92 sylbi ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 𝐴 ∈ ( - π [,] π ) )
94 cos2h ( 𝐴 ∈ ( - π [,] π ) → ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
95 93 94 syl ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
96 77 95 oveq12d ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( ( sin ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) / ( cos ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) / ( √ ‘ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) ) )
97 54 96 eqtrd ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( tan ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) / ( √ ‘ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) ) )
98 1re 1 ∈ ℝ
99 6 recoscld ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ )
100 resubcl ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ) → ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
101 98 99 100 sylancr ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
102 101 rehalfcld ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ∈ ℝ )
103 cosbnd ( 𝐴 ∈ ℝ → ( - 1 ≤ ( cos ‘ 𝐴 ) ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ≤ 1 ) )
104 103 simprd ( 𝐴 ∈ ℝ → ( cos ‘ 𝐴 ) ≤ 1 )
105 recoscl ( 𝐴 ∈ ℝ → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ )
106 subge0 ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ) → ( 0 ≤ ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ↔ ( cos ‘ 𝐴 ) ≤ 1 ) )
107 halfnneg2 ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ → ( 0 ≤ ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ↔ 0 ≤ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
108 100 107 syl ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ) → ( 0 ≤ ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ↔ 0 ≤ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
109 106 108 bitr3d ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ) → ( ( cos ‘ 𝐴 ) ≤ 1 ↔ 0 ≤ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
110 98 105 109 sylancr ( 𝐴 ∈ ℝ → ( ( cos ‘ 𝐴 ) ≤ 1 ↔ 0 ≤ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) )
111 104 110 mpbid ( 𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) )
112 6 111 syl ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 0 ≤ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) )
113 readdcl ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
114 98 99 113 sylancr ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ )
115 103 simpld ( 𝐴 ∈ ℝ → - 1 ≤ ( cos ‘ 𝐴 ) )
116 98 renegcli - 1 ∈ ℝ
117 subge0 ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℝ ∧ - 1 ∈ ℝ ) → ( 0 ≤ ( ( cos ‘ 𝐴 ) − - 1 ) ↔ - 1 ≤ ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
118 105 116 117 sylancl ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 0 ≤ ( ( cos ‘ 𝐴 ) − - 1 ) ↔ - 1 ≤ ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
119 recn ( 𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ )
120 119 coscld ( 𝐴 ∈ ℝ → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
121 ax-1cn 1 ∈ ℂ
122 subneg ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( cos ‘ 𝐴 ) − - 1 ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) + 1 ) )
123 addcom ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( cos ‘ 𝐴 ) + 1 ) = ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
124 122 123 eqtrd ( ( ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( cos ‘ 𝐴 ) − - 1 ) = ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
125 120 121 124 sylancl ( 𝐴 ∈ ℝ → ( ( cos ‘ 𝐴 ) − - 1 ) = ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
126 125 breq2d ( 𝐴 ∈ ℝ → ( 0 ≤ ( ( cos ‘ 𝐴 ) − - 1 ) ↔ 0 ≤ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) )
127 118 126 bitr3d ( 𝐴 ∈ ℝ → ( - 1 ≤ ( cos ‘ 𝐴 ) ↔ 0 ≤ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) )
128 115 127 mpbid ( 𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
129 6 128 syl ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 0 ≤ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
130 snunioo ( ( 0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ 0 < π ) → ( { 0 } ∪ ( 0 (,) π ) ) = ( 0 [,) π ) )
131 55 3 13 130 mp3an ( { 0 } ∪ ( 0 (,) π ) ) = ( 0 [,) π )
132 131 eleq2i ( 𝐴 ∈ ( { 0 } ∪ ( 0 (,) π ) ) ↔ 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) )
133 elun ( 𝐴 ∈ ( { 0 } ∪ ( 0 (,) π ) ) ↔ ( 𝐴 ∈ { 0 } ∨ 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) ) )
134 132 133 bitr3i ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) ↔ ( 𝐴 ∈ { 0 } ∨ 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) ) )
135 elsni ( 𝐴 ∈ { 0 } → 𝐴 = 0 )
136 fveq2 ( 𝐴 = 0 → ( cos ‘ 𝐴 ) = ( cos ‘ 0 ) )
137 cos0 ( cos ‘ 0 ) = 1
138 136 137 eqtrdi ( 𝐴 = 0 → ( cos ‘ 𝐴 ) = 1 )
139 138 oveq2d ( 𝐴 = 0 → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = ( 1 + 1 ) )
140 df-2 2 = ( 1 + 1 )
141 139 140 eqtr4di ( 𝐴 = 0 → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 2 )
142 28 a1i ( 𝐴 = 0 → 2 ≠ 0 )
143 141 142 eqnetrd ( 𝐴 = 0 → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 )
144 135 143 syl ( 𝐴 ∈ { 0 } → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 )
145 sinq12gt0 ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) )
146 ltne ( ( 0 ∈ ℝ ∧ 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) ) → ( sin ‘ 𝐴 ) ≠ 0 )
147 1 146 mpan ( 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) → ( sin ‘ 𝐴 ) ≠ 0 )
148 elioore ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → 𝐴 ∈ ℝ )
149 148 recnd ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → 𝐴 ∈ ℂ )
150 oveq1 ( - 1 = ( cos ‘ 𝐴 ) → ( - 1 ↑ 2 ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) )
151 150 a1i ( 𝐴 ∈ ℂ → ( - 1 = ( cos ‘ 𝐴 ) → ( - 1 ↑ 2 ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) )
152 df-neg - 1 = ( 0 − 1 )
153 152 eqeq1i ( - 1 = ( cos ‘ 𝐴 ) ↔ ( 0 − 1 ) = ( cos ‘ 𝐴 ) )
154 coscl ( 𝐴 ∈ ℂ → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
155 0cn 0 ∈ ℂ
156 subadd ( ( 0 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( ( 0 − 1 ) = ( cos ‘ 𝐴 ) ↔ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 0 ) )
157 155 121 156 mp3an12 ( ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ → ( ( 0 − 1 ) = ( cos ‘ 𝐴 ) ↔ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 0 ) )
158 154 157 syl ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 0 − 1 ) = ( cos ‘ 𝐴 ) ↔ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 0 ) )
159 153 158 syl5bb ( 𝐴 ∈ ℂ → ( - 1 = ( cos ‘ 𝐴 ) ↔ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 0 ) )
160 sincl ( 𝐴 ∈ ℂ → ( sin ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
161 160 sqcld ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ∈ ℂ )
162 0cnd ( 𝐴 ∈ ℂ → 0 ∈ ℂ )
163 154 sqcld ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ∈ ℂ )
164 161 162 163 addcan2d ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( 0 + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) ↔ ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) = 0 ) )
165 sincossq ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = 1 )
166 neg1sqe1 ( - 1 ↑ 2 ) = 1
167 165 166 eqtr4di ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( - 1 ↑ 2 ) )
168 163 addid2d ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 0 + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) )
169 167 168 eqeq12d ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( 0 + ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) ↔ ( - 1 ↑ 2 ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) )
170 sqeq0 ( ( sin ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ → ( ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) = 0 ↔ ( sin ‘ 𝐴 ) = 0 ) )
171 160 170 syl ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( ( sin ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) = 0 ↔ ( sin ‘ 𝐴 ) = 0 ) )
172 164 169 171 3bitr3d ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( - 1 ↑ 2 ) = ( ( cos ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ↔ ( sin ‘ 𝐴 ) = 0 ) )
173 151 159 172 3imtr3d ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 0 → ( sin ‘ 𝐴 ) = 0 ) )
174 149 173 syl ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) = 0 → ( sin ‘ 𝐴 ) = 0 ) )
175 174 necon3d ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → ( ( sin ‘ 𝐴 ) ≠ 0 → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 ) )
176 147 175 syl5 ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → ( 0 < ( sin ‘ 𝐴 ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 ) )
177 145 176 mpd ( 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 )
178 144 177 jaoi ( ( 𝐴 ∈ { 0 } ∨ 𝐴 ∈ ( 0 (,) π ) ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 )
179 134 178 sylbi ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 )
180 114 129 179 ne0gt0d ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → 0 < ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) )
181 114 180 elrpd ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℝ+ )
182 181 rphalfcld ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ∈ ℝ+ )
183 102 112 182 sqrtdivd ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( √ ‘ ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) / ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) ) = ( ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) / ( √ ‘ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) ) )
184 7 coscld ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ )
185 subcl ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
186 121 184 185 sylancr ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
187 addcl ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( cos ‘ 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
188 121 184 187 sylancr ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ )
189 2cnne0 ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 )
190 divcan7 ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 ) ∧ ( 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0 ) ) → ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) / ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) = ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) )
191 189 190 mp3an3 ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ≠ 0 ) ) → ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) / ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) = ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) )
192 186 188 179 191 syl12anc ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) / ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) = ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) )
193 192 fveq2d ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( √ ‘ ( ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) / ( ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) / 2 ) ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) ) )
194 97 183 193 3eqtr2d ( 𝐴 ∈ ( 0 [,) π ) → ( tan ‘ ( 𝐴 / 2 ) ) = ( √ ‘ ( ( 1 − ( cos ‘ 𝐴 ) ) / ( 1 + ( cos ‘ 𝐴 ) ) ) ) )