Metamath Proof Explorer


Theorem reasinsin

Description: The arcsine function composed with sin is equal to the identity. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Apr-2015)

Ref Expression
Assertion reasinsin ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 neghalfpire ⊢ − π 2 ∈ ℝ
2 1 rexri ⊢ − π 2 ∈ ℝ *
3 halfpire ⊢ π 2 ∈ ℝ
4 3 rexri ⊢ π 2 ∈ ℝ *
5 pirp ⊢ π ∈ ℝ +
6 rphalfcl ⊢ π ∈ ℝ + → π 2 ∈ ℝ +
7 5 6 ax-mp ⊢ π 2 ∈ ℝ +
8 rpgt0 ⊢ π 2 ∈ ℝ + → 0 < π 2
9 7 8 ax-mp ⊢ 0 < π 2
10 lt0neg2 ⊢ π 2 ∈ ℝ → 0 < π 2 ↔ − π 2 < 0
11 3 10 ax-mp ⊢ 0 < π 2 ↔ − π 2 < 0
12 9 11 mpbi ⊢ − π 2 < 0
13 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
14 1 13 3 lttri ⊢ − π 2 < 0 ∧ 0 < π 2 → − π 2 < π 2
15 12 9 14 mp2an ⊢ − π 2 < π 2
16 1 3 15 ltleii ⊢ − π 2 ≤ π 2
17 prunioo ⊢ − π 2 ∈ ℝ * ∧ π 2 ∈ ℝ * ∧ − π 2 ≤ π 2 → − π 2 π 2 ∪ − π 2 π 2 = − π 2 π 2
18 2 4 16 17 mp3an ⊢ − π 2 π 2 ∪ − π 2 π 2 = − π 2 π 2
19 18 eleq2i ⊢ A ∈ − π 2 π 2 ∪ − π 2 π 2 ↔ A ∈ − π 2 π 2
20 elun ⊢ A ∈ − π 2 π 2 ∪ − π 2 π 2 ↔ A ∈ − π 2 π 2 ∨ A ∈ − π 2 π 2
21 19 20 bitr3i ⊢ A ∈ − π 2 π 2 ↔ A ∈ − π 2 π 2 ∨ A ∈ − π 2 π 2
22 elioore ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → A ∈ ℝ
23 22 recnd ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → A ∈ ℂ
24 22 rered ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → ℜ ⁡ A = A
25 id ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → A ∈ − π 2 π 2
26 24 25 eqeltrd ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → ℜ ⁡ A ∈ − π 2 π 2
27 asinsin ⊢ A ∈ ℂ ∧ ℜ ⁡ A ∈ − π 2 π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
28 23 26 27 syl2anc ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
29 elpri ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → A = − π 2 ∨ A = π 2
30 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
31 asinneg ⊢ 1 ∈ ℂ → arcsin ⁡ − 1 = − arcsin ⁡ 1
32 30 31 ax-mp ⊢ arcsin ⁡ − 1 = − arcsin ⁡ 1
33 asin1 ⊢ arcsin ⁡ 1 = π 2
34 33 negeqi ⊢ − arcsin ⁡ 1 = − π 2
35 32 34 eqtri ⊢ arcsin ⁡ − 1 = − π 2
36 fveq2 ⊢ A = − π 2 → sin ⁡ A = sin ⁡ − π 2
37 3 recni ⊢ π 2 ∈ ℂ
38 sinneg ⊢ π 2 ∈ ℂ → sin ⁡ − π 2 = − sin ⁡ π 2
39 37 38 ax-mp ⊢ sin ⁡ − π 2 = − sin ⁡ π 2
40 sinhalfpi ⊢ sin ⁡ π 2 = 1
41 40 negeqi ⊢ − sin ⁡ π 2 = − 1
42 39 41 eqtri ⊢ sin ⁡ − π 2 = − 1
43 36 42 eqtrdi ⊢ A = − π 2 → sin ⁡ A = − 1
44 43 fveq2d ⊢ A = − π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = arcsin ⁡ − 1
45 id ⊢ A = − π 2 → A = − π 2
46 35 44 45 3eqtr4a ⊢ A = − π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
47 fveq2 ⊢ A = π 2 → sin ⁡ A = sin ⁡ π 2
48 47 40 eqtrdi ⊢ A = π 2 → sin ⁡ A = 1
49 48 fveq2d ⊢ A = π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = arcsin ⁡ 1
50 id ⊢ A = π 2 → A = π 2
51 33 49 50 3eqtr4a ⊢ A = π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
52 46 51 jaoi ⊢ A = − π 2 ∨ A = π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
53 29 52 syl ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
54 28 53 jaoi ⊢ A ∈ − π 2 π 2 ∨ A ∈ − π 2 π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A
55 21 54 sylbi ⊢ A ∈ − π 2 π 2 → arcsin ⁡ sin ⁡ A = A