MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ang180lem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ang180lem2 24474
Description: Lemma for ang180 24478. Show that the revolution number 𝑁 is strictly between -2 and 1. Both bounds are established by iterating using the bounds on the imaginary part of the logarithm, logimcl 24254, but the resulting bound gives only 𝑁 ≤ 1 for the upper bound. The case 𝑁 = 1 is not ruled out here, but it is in some sense an "edge case" that can only happen under very specific conditions; in particular we show that all the angle arguments 𝐴, 1 / (1 − 𝐴), (𝐴 − 1) / 𝐴 must lie on the negative real axis, which is a contradiction because clearly if 𝐴 is negative then the other two are positive real. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ang.1 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
ang180lem1.2 𝑇 = (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))
ang180lem1.3 𝑁 = (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))
Assertion
Ref Expression
ang180lem2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 < 𝑁𝑁 < 1))
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴
Allowed substitution hints:   𝑇(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)   𝑁(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem ang180lem2
StepHypRef Expression
1 2cn 11051 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
2 1re 9999 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ
32rehalfcli 11241 . . . . . . . 8 (1 / 2) ∈ ℝ
43recni 10012 . . . . . . 7 (1 / 2) ∈ ℂ
51, 4negsubdii 10326 . . . . . 6 -(2 − (1 / 2)) = (-2 + (1 / 2))
6 4d2e2 11144 . . . . . . . . 9 (4 / 2) = 2
76oveq1i 6625 . . . . . . . 8 ((4 / 2) − (1 / 2)) = (2 − (1 / 2))
8 4cn 11058 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
9 ax-1cn 9954 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
10 2cnne0 11202 . . . . . . . . . 10 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
11 divsubdir 10681 . . . . . . . . . 10 ((4 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → ((4 − 1) / 2) = ((4 / 2) − (1 / 2)))
128, 9, 10, 11mp3an 1421 . . . . . . . . 9 ((4 − 1) / 2) = ((4 / 2) − (1 / 2))
13 3cn 11055 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℂ
149, 13addcomi 10187 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 3) = (3 + 1)
15 df-4 11041 . . . . . . . . . . . 12 4 = (3 + 1)
1614, 15eqtr4i 2646 . . . . . . . . . . 11 (1 + 3) = 4
178, 9, 13, 16subaddrii 10330 . . . . . . . . . 10 (4 − 1) = 3
1817oveq1i 6625 . . . . . . . . 9 ((4 − 1) / 2) = (3 / 2)
1912, 18eqtr3i 2645 . . . . . . . 8 ((4 / 2) − (1 / 2)) = (3 / 2)
207, 19eqtr3i 2645 . . . . . . 7 (2 − (1 / 2)) = (3 / 2)
2120negeqi 10234 . . . . . 6 -(2 − (1 / 2)) = -(3 / 2)
225, 21eqtr3i 2645 . . . . 5 (-2 + (1 / 2)) = -(3 / 2)
23 3re 11054 . . . . . . . . . . . . 13 3 ∈ ℝ
2423rehalfcli 11241 . . . . . . . . . . . 12 (3 / 2) ∈ ℝ
2524recni 10012 . . . . . . . . . . 11 (3 / 2) ∈ ℂ
26 picn 24149 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℂ
2725, 1, 26mulassi 10009 . . . . . . . . . 10 (((3 / 2) · 2) · π) = ((3 / 2) · (2 · π))
28 2ne0 11073 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
2913, 1, 28divcan1i 10729 . . . . . . . . . . 11 ((3 / 2) · 2) = 3
3029oveq1i 6625 . . . . . . . . . 10 (((3 / 2) · 2) · π) = (3 · π)
3127, 30eqtr3i 2645 . . . . . . . . 9 ((3 / 2) · (2 · π)) = (3 · π)
3231negeqi 10234 . . . . . . . 8 -((3 / 2) · (2 · π)) = -(3 · π)
33 2re 11050 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
34 pire 24148 . . . . . . . . . . 11 π ∈ ℝ
3533, 34remulcli 10014 . . . . . . . . . 10 (2 · π) ∈ ℝ
3635recni 10012 . . . . . . . . 9 (2 · π) ∈ ℂ
3725, 36mulneg1i 10436 . . . . . . . 8 (-(3 / 2) · (2 · π)) = -((3 / 2) · (2 · π))
3813, 26mulneg2i 10437 . . . . . . . 8 (3 · -π) = -(3 · π)
3932, 37, 383eqtr4i 2653 . . . . . . 7 (-(3 / 2) · (2 · π)) = (3 · -π)
4034renegcli 10302 . . . . . . . . . . . 12 -π ∈ ℝ
4133, 40remulcli 10014 . . . . . . . . . . 11 (2 · -π) ∈ ℝ
4241a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) ∈ ℝ)
4340a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π ∈ ℝ)
44 simp1 1059 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ∈ ℂ)
45 subcl 10240 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 − 𝐴) ∈ ℂ)
469, 44, 45sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 − 𝐴) ∈ ℂ)
47 simp3 1061 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ≠ 1)
4847necomd 2845 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 1 ≠ 𝐴)
49 subeq0 10267 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((1 − 𝐴) = 0 ↔ 1 = 𝐴))
509, 44, 49sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) = 0 ↔ 1 = 𝐴))
5150necon3bid 2834 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) ≠ 0 ↔ 1 ≠ 𝐴))
5248, 51mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 − 𝐴) ≠ 0)
5346, 52reccld 10754 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / (1 − 𝐴)) ∈ ℂ)
5446, 52recne0d 10755 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / (1 − 𝐴)) ≠ 0)
5553, 54logcld 24255 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘(1 / (1 − 𝐴))) ∈ ℂ)
56 subcl 10240 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
5744, 9, 56sylancl 693 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
58 simp2 1060 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝐴 ≠ 0)
5957, 44, 58divcld 10761 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ∈ ℂ)
60 subeq0 10267 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐴 − 1) = 0 ↔ 𝐴 = 1))
6144, 9, 60sylancl 693 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) = 0 ↔ 𝐴 = 1))
6261necon3bid 2834 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 1))
6347, 62mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝐴 − 1) ≠ 0)
6457, 44, 63, 58divne0d 10777 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ≠ 0)
6559, 64logcld 24255 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)) ∈ ℂ)
6655, 65addcld 10019 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℂ)
6766imcld 13885 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ)
68 logcl 24253 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
69683adant3 1079 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (log‘𝐴) ∈ ℂ)
7069imcld 13885 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ)
7155imcld 13885 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ∈ ℝ)
7265imcld 13885 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℝ)
7353, 54logimcld 24256 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ∧ (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ≤ π))
7473simpld 475 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))))
7559, 64logimcld 24256 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∧ (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ≤ π))
7675simpld 475 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))
7743, 43, 71, 72, 74, 76lt2addd 10610 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π + -π) < ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
78 negpicn 24152 . . . . . . . . . . . . 13 -π ∈ ℂ
79782timesi 11107 . . . . . . . . . . . 12 (2 · -π) = (-π + -π)
8079a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) = (-π + -π))
8155, 65imaddd 13905 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) = ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
8277, 80, 813brtr4d 4655 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · -π) < (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))
83 logimcl 24254 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (-π < (ℑ‘(log‘𝐴)) ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
84833adant3 1079 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-π < (ℑ‘(log‘𝐴)) ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
8584simpld 475 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -π < (ℑ‘(log‘𝐴)))
8642, 43, 67, 70, 82, 85lt2addd 10610 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((2 · -π) + -π) < ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
87 df-3 11040 . . . . . . . . . . . 12 3 = (2 + 1)
8887oveq1i 6625 . . . . . . . . . . 11 (3 · -π) = ((2 + 1) · -π)
891, 9, 78adddiri 10011 . . . . . . . . . . 11 ((2 + 1) · -π) = ((2 · -π) + (1 · -π))
9078mulid2i 10003 . . . . . . . . . . . 12 (1 · -π) = -π
9190oveq2i 6626 . . . . . . . . . . 11 ((2 · -π) + (1 · -π)) = ((2 · -π) + -π)
9288, 89, 913eqtri 2647 . . . . . . . . . 10 (3 · -π) = ((2 · -π) + -π)
9392a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) = ((2 · -π) + -π))
94 ang180lem1.2 . . . . . . . . . . 11 𝑇 = (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))
9594fveq2i 6161 . . . . . . . . . 10 (ℑ‘𝑇) = (ℑ‘(((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴)))
9666, 69imaddd 13905 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴))) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
9795, 96syl5eq 2667 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
9886, 93, 973brtr4d 4655 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) < (ℑ‘𝑇))
9966, 69addcld 10019 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) + (log‘𝐴)) ∈ ℂ)
10094, 99syl5eqel 2702 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝑇 ∈ ℂ)
101 imval 13797 . . . . . . . . . 10 (𝑇 ∈ ℂ → (ℑ‘𝑇) = (ℜ‘(𝑇 / i)))
102100, 101syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = (ℜ‘(𝑇 / i)))
103 ang.1 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
104 ang180lem1.3 . . . . . . . . . . . 12 𝑁 = (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))
105103, 94, 104ang180lem1 24473 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℝ))
106105simprd 479 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ∈ ℝ)
107106rered 13914 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℜ‘(𝑇 / i)) = (𝑇 / i))
108102, 107eqtrd 2655 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘𝑇) = (𝑇 / i))
10998, 108breqtrd 4649 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · -π) < (𝑇 / i))
11039, 109syl5eqbr 4658 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i))
11124renegcli 10302 . . . . . . . 8 -(3 / 2) ∈ ℝ
112111a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(3 / 2) ∈ ℝ)
11335a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ∈ ℝ)
114 2pos 11072 . . . . . . . . 9 0 < 2
115 pipos 24150 . . . . . . . . 9 0 < π
11633, 34, 114, 115mulgt0ii 10130 . . . . . . . 8 0 < (2 · π)
117116a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 < (2 · π))
118 ltmuldiv 10856 . . . . . . 7 ((-(3 / 2) ∈ ℝ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ ((2 · π) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · π))) → ((-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i) ↔ -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π))))
119112, 106, 113, 117, 118syl112anc 1327 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((-(3 / 2) · (2 · π)) < (𝑇 / i) ↔ -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π))))
120110, 119mpbid 222 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(3 / 2) < ((𝑇 / i) / (2 · π)))
12122, 120syl5eqbr 4658 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 + (1 / 2)) < ((𝑇 / i) / (2 · π)))
12233renegcli 10302 . . . . . 6 -2 ∈ ℝ
123122a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 ∈ ℝ)
1243a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 / 2) ∈ ℝ)
12535, 116gt0ne0ii 10524 . . . . . . 7 (2 · π) ≠ 0
126125a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ≠ 0)
127106, 113, 126redivcld 10813 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) ∈ ℝ)
128123, 124, 127ltaddsubd 10587 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((-2 + (1 / 2)) < ((𝑇 / i) / (2 · π)) ↔ -2 < (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2))))
129121, 128mpbid 222 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 < (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)))
130129, 104syl6breqr 4665 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -2 < 𝑁)
13134a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → π ∈ ℝ)
13273simprd 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) ≤ π)
13375simprd 479 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ≤ π)
13471, 72, 131, 131, 132, 133le2addd 10606 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((ℑ‘(log‘(1 / (1 − 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (π + π))
135262timesi 11107 . . . . . . . . . . . 12 (2 · π) = (π + π)
136135a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) = (π + π))
137134, 81, 1363brtr4d 4655 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π))
13884simprd 479 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π)
13967, 70, 113, 131, 137, 138le2addd 10606 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))) ≤ ((2 · π) + π))
140108, 97eqtr3d 2657 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) = ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴))))
14187oveq1i 6625 . . . . . . . . . . 11 (3 · π) = ((2 + 1) · π)
1421, 9, 26adddiri 10011 . . . . . . . . . . 11 ((2 + 1) · π) = ((2 · π) + (1 · π))
14326mulid2i 10003 . . . . . . . . . . . 12 (1 · π) = π
144143oveq2i 6626 . . . . . . . . . . 11 ((2 · π) + (1 · π)) = ((2 · π) + π)
145141, 142, 1443eqtri 2647 . . . . . . . . . 10 (3 · π) = ((2 · π) + π)
146145a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · π) = ((2 · π) + π))
147139, 140, 1463brtr4d 4655 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ≤ (3 · π))
14836subid1i 10313 . . . . . . . . . 10 ((2 · π) − 0) = (2 · π)
149148, 125eqnetri 2860 . . . . . . . . 9 ((2 · π) − 0) ≠ 0
150 negsub 10289 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
1519, 44, 150sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
152151adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 + -𝐴) = (1 − 𝐴))
153 1rp 11796 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ∈ ℝ+
154146, 140oveq12d 6633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) + π) − ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴)))))
15536a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (2 · π) ∈ ℂ)
15626a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → π ∈ ℂ)
15767recnd 10028 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℂ)
15870recnd 10028 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ)
159155, 156, 157, 158addsub4d 10399 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((2 · π) + π) − ((ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) + (ℑ‘(log‘𝐴)))) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
160154, 159eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
161160adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))))
16223, 34remulcli 10014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (3 · π) ∈ ℝ
163162recni 10012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (3 · π) ∈ ℂ
164 ax-icn 9955 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 i ∈ ℂ
165164a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → i ∈ ℂ)
166 ine0 10425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 i ≠ 0
167166a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → i ≠ 0)
168100, 165, 167divcld 10761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) ∈ ℂ)
169 subeq0 10267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((3 · π) ∈ ℂ ∧ (𝑇 / i) ∈ ℂ) → (((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0 ↔ (3 · π) = (𝑇 / i)))
170163, 168, 169sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0 ↔ (3 · π) = (𝑇 / i)))
171170biimpar 502 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((3 · π) − (𝑇 / i)) = 0)
172161, 171eqtr3d 2657 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0)
173 resubcl 10305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((2 · π) ∈ ℝ ∧ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ)
17435, 67, 173sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ)
175 subge0 10501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((2 · π) ∈ ℝ ∧ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ∈ ℝ) → (0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ↔ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π)))
17635, 67, 175sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ↔ (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) ≤ (2 · π)))
177137, 176mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))))
178 resubcl 10305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((π ∈ ℝ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ)
17934, 70, 178sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ)
180 subge0 10501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((π ∈ ℝ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℝ) → (0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
18134, 70, 180sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) ≤ π))
182138, 181mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))))
183 add20 10500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))))) ∧ ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))))) → ((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0 ↔ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)))
184174, 177, 179, 182, 183syl22anc 1324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0 ↔ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)))
185184biimpa 501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) + (π − (ℑ‘(log‘𝐴)))) = 0) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0))
186172, 185syldan 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0 ∧ (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0))
187186simprd 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0)
188158adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ)
189 subeq0 10267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((π ∈ ℂ ∧ (ℑ‘(log‘𝐴)) ∈ ℂ) → ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0 ↔ π = (ℑ‘(log‘𝐴))))
19026, 188, 189sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((π − (ℑ‘(log‘𝐴))) = 0 ↔ π = (ℑ‘(log‘𝐴))))
191187, 190mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → π = (ℑ‘(log‘𝐴)))
192191eqcomd 2627 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘(log‘𝐴)) = π)
193 lognegb 24274 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
1941933adant3 1079 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
195194adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (-𝐴 ∈ ℝ+ ↔ (ℑ‘(log‘𝐴)) = π))
196192, 195mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → -𝐴 ∈ ℝ+)
197 rpaddcl 11814 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((1 ∈ ℝ+ ∧ -𝐴 ∈ ℝ+) → (1 + -𝐴) ∈ ℝ+)
198153, 196, 197sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 + -𝐴) ∈ ℝ+)
199152, 198eqeltrrd 2699 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 − 𝐴) ∈ ℝ+)
200199rpreccld 11842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (1 / (1 − 𝐴)) ∈ ℝ+)
201200relogcld 24307 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (log‘(1 / (1 − 𝐴))) ∈ ℝ)
202 negsubdi2 10300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → -(𝐴 − 1) = (1 − 𝐴))
20344, 9, 202sylancl 693 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → -(𝐴 − 1) = (1 − 𝐴))
204203oveq1d 6630 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(𝐴 − 1) / -𝐴) = ((1 − 𝐴) / -𝐴))
20557, 44, 58div2negd 10776 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-(𝐴 − 1) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
206204, 205eqtr3d 2657 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
207206adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) = ((𝐴 − 1) / 𝐴))
208199, 196rpdivcld 11849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((1 − 𝐴) / -𝐴) ∈ ℝ+)
209207, 208eqeltrrd 2699 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((𝐴 − 1) / 𝐴) ∈ ℝ+)
210209relogcld 24307 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)) ∈ ℝ)
211201, 210readdcld 10029 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))) ∈ ℝ)
212211reim0d 13915 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴)))) = 0)
213212oveq2d 6631 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = ((2 · π) − 0))
214186simpld 475 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − (ℑ‘((log‘(1 / (1 − 𝐴))) + (log‘((𝐴 − 1) / 𝐴))))) = 0)
215213, 214eqtr3d 2657 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) ∧ (3 · π) = (𝑇 / i)) → ((2 · π) − 0) = 0)
216215ex 450 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((3 · π) = (𝑇 / i) → ((2 · π) − 0) = 0))
217216necon3d 2811 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((2 · π) − 0) ≠ 0 → (3 · π) ≠ (𝑇 / i)))
218149, 217mpi 20 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 · π) ≠ (𝑇 / i))
219 ltlen 10098 . . . . . . . . 9 (((𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ (3 · π) ∈ ℝ) → ((𝑇 / i) < (3 · π) ↔ ((𝑇 / i) ≤ (3 · π) ∧ (3 · π) ≠ (𝑇 / i))))
220106, 162, 219sylancl 693 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) < (3 · π) ↔ ((𝑇 / i) ≤ (3 · π) ∧ (3 · π) ≠ (𝑇 / i))))
221147, 218, 220mpbir2and 956 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) < (3 · π))
222221, 31syl6breqr 4665 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π)))
22324a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (3 / 2) ∈ ℝ)
224 ltdivmul2 10860 . . . . . . 7 (((𝑇 / i) ∈ ℝ ∧ (3 / 2) ∈ ℝ ∧ ((2 · π) ∈ ℝ ∧ 0 < (2 · π))) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2) ↔ (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π))))
225106, 223, 113, 117, 224syl112anc 1327 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2) ↔ (𝑇 / i) < ((3 / 2) · (2 · π))))
226222, 225mpbird 247 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (3 / 2))
22787oveq1i 6625 . . . . . 6 (3 / 2) = ((2 + 1) / 2)
2281, 9, 1, 28divdiri 10742 . . . . . 6 ((2 + 1) / 2) = ((2 / 2) + (1 / 2))
229 2div2e1 11110 . . . . . . 7 (2 / 2) = 1
230229oveq1i 6625 . . . . . 6 ((2 / 2) + (1 / 2)) = (1 + (1 / 2))
231227, 228, 2303eqtri 2647 . . . . 5 (3 / 2) = (1 + (1 / 2))
232226, 231syl6breq 4664 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (1 + (1 / 2)))
2332a1i 11 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 1 ∈ ℝ)
234127, 124, 233ltsubaddd 10583 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → ((((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)) < 1 ↔ ((𝑇 / i) / (2 · π)) < (1 + (1 / 2))))
235232, 234mpbird 247 . . 3 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (((𝑇 / i) / (2 · π)) − (1 / 2)) < 1)
236104, 235syl5eqbr 4658 . 2 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → 𝑁 < 1)
237130, 236jca 554 1 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐴 ≠ 1) → (-2 < 𝑁𝑁 < 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  cdif 3557  {csn 4155   class class class wbr 4623  cfv 5857  (class class class)co 6615  cmpt2 6617  cc 9894  cr 9895  0cc0 9896  1c1 9897  ici 9898   + caddc 9899   · cmul 9901   < clt 10034  cle 10035  cmin 10226  -cneg 10227   / cdiv 10644  2c2 11030  3c3 11031  4c4 11032  cz 11337  +crp 11792  cre 13787  cim 13788  πcpi 14741  logclog 24239
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-inf2 8498  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973  ax-pre-sup 9974  ax-addf 9975  ax-mulf 9976
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-iin 4495  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-se 5044  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-isom 5866  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-of 6862  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-supp 7256  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-2o 7521  df-oadd 7524  df-er 7702  df-map 7819  df-pm 7820  df-ixp 7869  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-fsupp 8236  df-fi 8277  df-sup 8308  df-inf 8309  df-oi 8375  df-card 8725  df-cda 8950  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-div 10645  df-nn 10981  df-2 11039  df-3 11040  df-4 11041  df-5 11042  df-6 11043  df-7 11044  df-8 11045  df-9 11046  df-n0 11253  df-z 11338  df-dec 11454  df-uz 11648  df-q 11749  df-rp 11793  df-xneg 11906  df-xadd 11907  df-xmul 11908  df-ioo 12137  df-ioc 12138  df-ico 12139  df-icc 12140  df-fz 12285  df-fzo 12423  df-fl 12549  df-mod 12625  df-seq 12758  df-exp 12817  df-fac 13017  df-bc 13046  df-hash 13074  df-shft 13757  df-cj 13789  df-re 13790  df-im 13791  df-sqrt 13925  df-abs 13926  df-limsup 14152  df-clim 14169  df-rlim 14170  df-sum 14367  df-ef 14742  df-sin 14744  df-cos 14745  df-pi 14747  df-struct 15802  df-ndx 15803  df-slot 15804  df-base 15805  df-sets 15806  df-ress 15807  df-plusg 15894  df-mulr 15895  df-starv 15896  df-sca 15897  df-vsca 15898  df-ip 15899  df-tset 15900  df-ple 15901  df-ds 15904  df-unif 15905  df-hom 15906  df-cco 15907  df-rest 16023  df-topn 16024  df-0g 16042  df-gsum 16043  df-topgen 16044  df-pt 16045  df-prds 16048  df-xrs 16102  df-qtop 16107  df-imas 16108  df-xps 16110  df-mre 16186  df-mrc 16187  df-acs 16189  df-mgm 17182  df-sgrp 17224  df-mnd 17235  df-submnd 17276  df-mulg 17481  df-cntz 17690  df-cmn 18135  df-psmet 19678  df-xmet 19679  df-met 19680  df-bl 19681  df-mopn 19682  df-fbas 19683  df-fg 19684  df-cnfld 19687  df-top 20639  df-topon 20656  df-topsp 20677  df-bases 20690  df-cld 20763  df-ntr 20764  df-cls 20765  df-nei 20842  df-lp 20880  df-perf 20881  df-cn 20971  df-cnp 20972  df-haus 21059  df-tx 21305  df-hmeo 21498  df-fil 21590  df-fm 21682  df-flim 21683  df-flf 21684  df-xms 22065  df-ms 22066  df-tms 22067  df-cncf 22621  df-limc 23570  df-dv 23571  df-log 24241
This theorem is referenced by:  ang180lem3  24475
  Copyright terms: Public domain W3C validator