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Theorem demoivreALT

Description: Alternate proof of demoivre . It is longer but does not use the exponential function. This is Metamath 100 proof #17. (Contributed by Steve Rodriguez, 10-Nov-2006) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion demoivreALT ⊢ A ∈ ℂ ∧ N ∈ ℕ 0 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A N = cos ⁡ N ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq2 ⊢ x = 0 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A 0
2 oveq1 ⊢ x = 0 → x ⁢ A = 0 ⋅ A
3 2 fveq2d ⊢ x = 0 → cos ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ 0 ⋅ A
4 2 fveq2d ⊢ x = 0 → sin ⁡ x ⁢ A = sin ⁡ 0 ⋅ A
5 4 oveq2d ⊢ x = 0 → i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A
6 3 5 oveq12d ⊢ x = 0 → cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ 0 ⋅ A + i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A
7 1 6 eqeq12d ⊢ x = 0 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A 0 = cos ⁡ 0 ⋅ A + i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A
8 7 imbi2d ⊢ x = 0 → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A 0 = cos ⁡ 0 ⋅ A + i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A
9 oveq2 ⊢ x = k → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k
10 oveq1 ⊢ x = k → x ⁢ A = k ⁢ A
11 10 fveq2d ⊢ x = k → cos ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A
12 10 fveq2d ⊢ x = k → sin ⁡ x ⁢ A = sin ⁡ k ⁢ A
13 12 oveq2d ⊢ x = k → i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
14 11 13 oveq12d ⊢ x = k → cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
15 9 14 eqeq12d ⊢ x = k → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
16 15 imbi2d ⊢ x = k → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
17 oveq2 ⊢ x = k + 1 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1
18 oveq1 ⊢ x = k + 1 → x ⁢ A = k + 1 ⁢ A
19 18 fveq2d ⊢ x = k + 1 → cos ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ k + 1 ⁢ A
20 18 fveq2d ⊢ x = k + 1 → sin ⁡ x ⁢ A = sin ⁡ k + 1 ⁢ A
21 20 oveq2d ⊢ x = k + 1 → i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
22 19 21 oveq12d ⊢ x = k + 1 → cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
23 17 22 eqeq12d ⊢ x = k + 1 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
24 23 imbi2d ⊢ x = k + 1 → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
25 oveq2 ⊢ x = N → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A N
26 oveq1 ⊢ x = N → x ⁢ A = N ⁢ A
27 26 fveq2d ⊢ x = N → cos ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ N ⁢ A
28 26 fveq2d ⊢ x = N → sin ⁡ x ⁢ A = sin ⁡ N ⁢ A
29 28 oveq2d ⊢ x = N → i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A
30 27 29 oveq12d ⊢ x = N → cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A = cos ⁡ N ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A
31 25 30 eqeq12d ⊢ x = N → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A N = cos ⁡ N ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A
32 31 imbi2d ⊢ x = N → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A x = cos ⁡ x ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ x ⁢ A ↔ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A N = cos ⁡ N ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A
33 coscl ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ∈ ℂ
34 ax-icn ⊢ i ∈ ℂ
35 sincl ⊢ A ∈ ℂ → sin ⁡ A ∈ ℂ
36 mulcl ⊢ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
37 34 35 36 sylancr ⊢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
38 addcl ⊢ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
39 33 37 38 syl2anc ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
40 exp0 ⊢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A 0 = 1
41 39 40 syl ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A 0 = 1
42 mul02 ⊢ A ∈ ℂ → 0 ⋅ A = 0
43 42 fveq2d ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ 0 ⋅ A = cos ⁡ 0
44 cos0 ⊢ cos ⁡ 0 = 1
45 43 44 eqtrdi ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ 0 ⋅ A = 1
46 42 fveq2d ⊢ A ∈ ℂ → sin ⁡ 0 ⋅ A = sin ⁡ 0
47 sin0 ⊢ sin ⁡ 0 = 0
48 46 47 eqtrdi ⊢ A ∈ ℂ → sin ⁡ 0 ⋅ A = 0
49 48 oveq2d ⊢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A = i ⋅ 0
50 34 mul01i ⊢ i ⋅ 0 = 0
51 49 50 eqtrdi ⊢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A = 0
52 45 51 oveq12d ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ 0 ⋅ A + i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A = 1 + 0
53 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
54 53 addridi ⊢ 1 + 0 = 1
55 52 54 eqtrdi ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ 0 ⋅ A + i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A = 1
56 41 55 eqtr4d ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A 0 = cos ⁡ 0 ⋅ A + i ⁢ sin ⁡ 0 ⋅ A
57 expp1 ⊢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ ∧ k ∈ ℕ 0 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A
58 39 57 sylan ⊢ A ∈ ℂ ∧ k ∈ ℕ 0 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A
59 58 ancoms ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A
60 59 adantr ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A
61 oveq1 ⊢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A
62 61 adantl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A
63 nn0cn ⊢ k ∈ ℕ 0 → k ∈ ℂ
64 mulcl ⊢ k ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → k ⁢ A ∈ ℂ
65 63 64 sylan ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → k ⁢ A ∈ ℂ
66 sinadd ⊢ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A + A = sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
67 65 66 sylancom ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A + A = sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
68 33 adantl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ∈ ℂ
69 sincl ⊢ k ⁢ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
70 65 69 syl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
71 mulcom ⊢ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A
72 68 70 71 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A
73 72 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A = sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
74 mulcl ⊢ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
75 68 70 74 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
76 coscl ⊢ k ⁢ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
77 65 76 syl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
78 35 adantl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ A ∈ ℂ
79 mulcl ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
80 77 78 79 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
81 addcom ⊢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
82 75 80 81 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
83 67 73 82 3eqtr2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A + A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
84 83 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
85 84 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + A = cos ⁡ k ⁢ A + A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
86 adddir ⊢ k ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → k + 1 ⁢ A = k ⁢ A + 1 ⁢ A
87 mullid ⊢ A ∈ ℂ → 1 ⁢ A = A
88 87 oveq2d ⊢ A ∈ ℂ → k ⁢ A + 1 ⁢ A = k ⁢ A + A
89 88 3ad2ant3 ⊢ k ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → k ⁢ A + 1 ⁢ A = k ⁢ A + A
90 86 89 eqtrd ⊢ k ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → k + 1 ⁢ A = k ⁢ A + A
91 63 90 syl3an1 ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ 1 ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → k + 1 ⁢ A = k ⁢ A + A
92 53 91 mp3an2 ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → k + 1 ⁢ A = k ⁢ A + A
93 92 fveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k + 1 ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A + A
94 92 fveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ k + 1 ⁢ A = sin ⁡ k ⁢ A + A
95 94 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A = i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + A
96 93 95 oveq12d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A + A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + A
97 mulcl ⊢ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
98 34 97 mpan ⊢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
99 65 69 98 3syl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
100 33 37 jca ⊢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
101 100 adantl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ
102 muladd ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
103 77 99 101 102 syl21anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
104 78 34 jctil ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ
105 70 34 jctil ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
106 mul4 ⊢ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ i ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
107 ixi ⊢ i ⁢ i = − 1
108 107 oveq1i ⊢ i ⁢ i ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
109 106 108 eqtrdi ⊢ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
110 104 105 109 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
111 110 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
112 111 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
113 mul12 ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
114 34 113 mp3an2 ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
115 77 78 114 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
116 mul12 ⊢ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ i ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
117 34 116 mp3an2 ⊢ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
118 68 70 117 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
119 115 118 oveq12d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
120 adddi ⊢ i ∈ ℂ ∧ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
121 34 120 mp3an1 ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
122 80 75 121 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + i ⁢ cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
123 119 122 eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
124 123 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + cos ⁡ k ⁢ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
125 103 112 124 3eqtrd ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
126 mulcl ⊢ sin ⁡ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
127 78 70 126 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ
128 mulm1 ⊢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
129 127 128 syl ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
130 129 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
131 130 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + -1 ⁢ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
132 mulcl ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A ∈ ℂ
133 77 68 132 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A ∈ ℂ
134 negsub ⊢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
135 133 127 134 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
136 135 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A - sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
137 125 131 136 3eqtrd ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A - sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
138 cosadd ⊢ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
139 65 138 sylancom ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A
140 mulcom ⊢ sin ⁡ k ⁢ A ∈ ℂ ∧ sin ⁡ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A = sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
141 70 78 140 syl2anc ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → sin ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A = sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
142 141 oveq2d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
143 139 142 eqtrd ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A − sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
144 143 oveq1d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A = cos ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A - sin ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
145 137 144 eqtr4d ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k ⁢ A + A + i ⁢ cos ⁡ k ⁢ A ⁢ sin ⁡ A + cos ⁡ A ⁢ sin ⁡ k ⁢ A
146 85 96 145 3eqtr4rd ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
147 146 adantr ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A ⁢ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
148 60 62 147 3eqtrd ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ ℂ ∧ cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
149 148 exp31 ⊢ k ∈ ℕ 0 → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
150 149 a2d ⊢ k ∈ ℕ 0 → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k = cos ⁡ k ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k ⁢ A → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A k + 1 = cos ⁡ k + 1 ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ k + 1 ⁢ A
151 8 16 24 32 56 150 nn0ind ⊢ N ∈ ℕ 0 → A ∈ ℂ → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A N = cos ⁡ N ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A
152 151 impcom ⊢ A ∈ ℂ ∧ N ∈ ℕ 0 → cos ⁡ A + i ⁢ sin ⁡ A N = cos ⁡ N ⁢ A + i ⁢ sin ⁡ N ⁢ A