Users' Mathboxes Mathbox for Brendan Leahy < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  asindmre Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem asindmre 33808
Description: Real part of domain of differentiability of arcsine. (Contributed by Brendan Leahy, 19-Dec-2018.)
Hypothesis
Ref Expression
dvasin.d 𝐷 = (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
Assertion
Ref Expression
asindmre (𝐷 ∩ ℝ) = (-1(,)1)

Proof of Theorem asindmre
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 un12 3914 . . . . 5 ((-1(,)1) ∪ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-∞(,]-1) ∪ ((-1(,)1) ∪ (1[,)+∞)))
2 neg1rr 11317 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
32rexri 10289 . . . . . . . . 9 -1 ∈ ℝ*
4 1re 10231 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℝ
54rexri 10289 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℝ*
6 pnfxr 10284 . . . . . . . . 9 +∞ ∈ ℝ*
73, 5, 63pm3.2i 1424 . . . . . . . 8 (-1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)
8 neg1lt0 11319 . . . . . . . . . 10 -1 < 0
9 0lt1 10742 . . . . . . . . . 10 0 < 1
10 0re 10232 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℝ
112, 10, 4lttri 10355 . . . . . . . . . 10 ((-1 < 0 ∧ 0 < 1) → -1 < 1)
128, 9, 11mp2an 710 . . . . . . . . 9 -1 < 1
13 ltpnf 12147 . . . . . . . . . 10 (1 ∈ ℝ → 1 < +∞)
144, 13ax-mp 5 . . . . . . . . 9 1 < +∞
1512, 14pm3.2i 470 . . . . . . . 8 (-1 < 1 ∧ 1 < +∞)
16 df-ioo 12372 . . . . . . . . 9 (,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 < 𝑧𝑧 < 𝑦)})
17 df-ico 12374 . . . . . . . . 9 [,) = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥𝑧𝑧 < 𝑦)})
18 xrlenlt 10295 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℝ*𝑤 ∈ ℝ*) → (1 ≤ 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 < 1))
19 xrlttr 12166 . . . . . . . . 9 ((𝑤 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑤 < 1 ∧ 1 < +∞) → 𝑤 < +∞))
20 xrltletr 12181 . . . . . . . . 9 ((-1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*𝑤 ∈ ℝ*) → ((-1 < 1 ∧ 1 ≤ 𝑤) → -1 < 𝑤))
2116, 17, 18, 16, 19, 20ixxun 12384 . . . . . . . 8 (((-1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-1 < 1 ∧ 1 < +∞)) → ((-1(,)1) ∪ (1[,)+∞)) = (-1(,)+∞))
227, 15, 21mp2an 710 . . . . . . 7 ((-1(,)1) ∪ (1[,)+∞)) = (-1(,)+∞)
2322uneq2i 3907 . . . . . 6 ((-∞(,]-1) ∪ ((-1(,)1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-∞(,]-1) ∪ (-1(,)+∞))
24 mnfxr 10288 . . . . . . . 8 -∞ ∈ ℝ*
2524, 3, 63pm3.2i 1424 . . . . . . 7 (-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*)
26 mnflt 12150 . . . . . . . . 9 (-1 ∈ ℝ → -∞ < -1)
27 ltpnf 12147 . . . . . . . . 9 (-1 ∈ ℝ → -1 < +∞)
2826, 27jca 555 . . . . . . . 8 (-1 ∈ ℝ → (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞))
292, 28ax-mp 5 . . . . . . 7 (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞)
30 df-ioc 12373 . . . . . . . 8 (,] = (𝑥 ∈ ℝ*, 𝑦 ∈ ℝ* ↦ {𝑧 ∈ ℝ* ∣ (𝑥 < 𝑧𝑧𝑦)})
31 xrltnle 10297 . . . . . . . 8 ((-1 ∈ ℝ*𝑤 ∈ ℝ*) → (-1 < 𝑤 ↔ ¬ 𝑤 ≤ -1))
32 xrlelttr 12180 . . . . . . . 8 ((𝑤 ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((𝑤 ≤ -1 ∧ -1 < +∞) → 𝑤 < +∞))
33 xrlttr 12166 . . . . . . . 8 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ*𝑤 ∈ ℝ*) → ((-∞ < -1 ∧ -1 < 𝑤) → -∞ < 𝑤))
3430, 16, 31, 16, 32, 33ixxun 12384 . . . . . . 7 (((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) ∧ (-∞ < -1 ∧ -1 < +∞)) → ((-∞(,]-1) ∪ (-1(,)+∞)) = (-∞(,)+∞))
3525, 29, 34mp2an 710 . . . . . 6 ((-∞(,]-1) ∪ (-1(,)+∞)) = (-∞(,)+∞)
3623, 35eqtri 2782 . . . . 5 ((-∞(,]-1) ∪ ((-1(,)1) ∪ (1[,)+∞))) = (-∞(,)+∞)
37 ioomax 12441 . . . . 5 (-∞(,)+∞) = ℝ
381, 36, 373eqtri 2786 . . . 4 ((-1(,)1) ∪ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ℝ
3938difeq1i 3867 . . 3 (((-1(,)1) ∪ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = (ℝ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
40 difun2 4192 . . 3 (((-1(,)1) ∪ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ((-1(,)1) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
41 ax-resscn 10185 . . . 4 ℝ ⊆ ℂ
42 difin2 4033 . . . 4 (ℝ ⊆ ℂ → (ℝ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ((ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ))
4341, 42ax-mp 5 . . 3 (ℝ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ((ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
4439, 40, 433eqtr3ri 2791 . 2 ((ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ) = ((-1(,)1) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
45 dvasin.d . . 3 𝐷 = (ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
4645ineq1i 3953 . 2 (𝐷 ∩ ℝ) = ((ℂ ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) ∩ ℝ)
47 incom 3948 . . . . 5 ((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) = ((-∞(,]-1) ∩ (-1(,)1))
4830, 16, 31ixxdisj 12383 . . . . . 6 ((-∞ ∈ ℝ* ∧ -1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((-∞(,]-1) ∩ (-1(,)1)) = ∅)
4924, 3, 5, 48mp3an 1573 . . . . 5 ((-∞(,]-1) ∩ (-1(,)1)) = ∅
5047, 49eqtri 2782 . . . 4 ((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) = ∅
5116, 17, 18ixxdisj 12383 . . . . 5 ((-1 ∈ ℝ* ∧ 1 ∈ ℝ* ∧ +∞ ∈ ℝ*) → ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅)
523, 5, 6, 51mp3an 1573 . . . 4 ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅
5350, 52pm3.2i 470 . . 3 (((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) = ∅ ∧ ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅)
54 un00 4154 . . . 4 ((((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) = ∅ ∧ ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅) ↔ (((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) ∪ ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞))) = ∅)
55 indi 4016 . . . . 5 ((-1(,)1) ∩ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = (((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) ∪ ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞)))
5655eqeq1i 2765 . . . 4 (((-1(,)1) ∩ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ∅ ↔ (((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) ∪ ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞))) = ∅)
57 disj3 4164 . . . 4 (((-1(,)1) ∩ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))) = ∅ ↔ (-1(,)1) = ((-1(,)1) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))))
5854, 56, 573bitr2i 288 . . 3 ((((-1(,)1) ∩ (-∞(,]-1)) = ∅ ∧ ((-1(,)1) ∩ (1[,)+∞)) = ∅) ↔ (-1(,)1) = ((-1(,)1) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞))))
5953, 58mpbi 220 . 2 (-1(,)1) = ((-1(,)1) ∖ ((-∞(,]-1) ∪ (1[,)+∞)))
6044, 46, 593eqtr4i 2792 1 (𝐷 ∩ ℝ) = (-1(,)1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  cdif 3712  cun 3713  cin 3714  wss 3715  c0 4058   class class class wbr 4804  (class class class)co 6813  cc 10126  cr 10127  0cc0 10128  1c1 10129  +∞cpnf 10263  -∞cmnf 10264  *cxr 10265   < clt 10266  cle 10267  -cneg 10459  (,)cioo 12368  (,]cioc 12369  [,)cico 12370
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-id 5174  df-po 5187  df-so 5188  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-ioo 12372  df-ioc 12373  df-ico 12374
This theorem is referenced by:  dvasin  33809  dvreasin  33811  dvreacos  33812
  Copyright terms: Public domain W3C validator