Theorem cosangneg2d 24757

Description: The cosine of the angle between 𝑋 and -𝑌 is the negative of that between 𝑋 and 𝑌. If A, B and C are collinear points, this implies that the cosines of DBA and DBC sum to zero, i.e., that DBA and DBC are supplementary. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
ang.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
cosangneg2d.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
cosangneg2d.2	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)
cosangneg2d.3	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ)
cosangneg2d.4	⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0)

Assertion

Ref	Expression
cosangneg2d	⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹-𝑌)) = -(cos‘(𝑋𝐹𝑌)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑋   𝑥,𝑌,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem cosangneg2d

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cosangneg2d.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ)
2		cosangneg2d.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
3		cosangneg2d.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)
4	1, 2, 3	divcld 11013	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑌 / 𝑋) ∈ ℂ)
5	4	recld 14153	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℝ)
6	5	recnd 10280	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℂ)
7	4	abscld 14394	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℝ)
8	7	recnd 10280	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑌 / 𝑋)) ∈ ℂ)
9		cosangneg2d.4	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ≠ 0)
10	1, 2, 9, 3	divne0d 11029	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑌 / 𝑋) ≠ 0)
11	4, 10	absne0d 14405	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘(𝑌 / 𝑋)) ≠ 0)
12	6, 8, 11	divnegd 11026	. 2 ⊢ (𝜑 → -((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))) = (-(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
13		ang.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ (ℂ ∖ {0}), 𝑦 ∈ (ℂ ∖ {0}) ↦ (ℑ‘(log‘(𝑦 / 𝑥))))
14	13, 2, 3, 1, 9	angvald 24754	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹𝑌) = (ℑ‘(log‘(𝑌 / 𝑋))))
15	14	fveq2d 6357	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹𝑌)) = (cos‘(ℑ‘(log‘(𝑌 / 𝑋)))))
16	4, 10	cosargd 24574	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘(𝑌 / 𝑋)))) = ((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
17	15, 16	eqtrd 2794	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹𝑌)) = ((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
18	17	negeqd 10487	. 2 ⊢ (𝜑 → -(cos‘(𝑋𝐹𝑌)) = -((ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
19	1	negcld 10591	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → -𝑌 ∈ ℂ)
20	1, 9	negne0d 10602	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → -𝑌 ≠ 0)
21	13, 2, 3, 19, 20	angvald 24754	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋𝐹-𝑌) = (ℑ‘(log‘(-𝑌 / 𝑋))))
22	21	fveq2d 6357	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹-𝑌)) = (cos‘(ℑ‘(log‘(-𝑌 / 𝑋)))))
23	19, 2, 3	divcld 11013	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (-𝑌 / 𝑋) ∈ ℂ)
24	19, 2, 20, 3	divne0d 11029	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (-𝑌 / 𝑋) ≠ 0)
25	23, 24	cosargd 24574	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘(-𝑌 / 𝑋)))) = ((ℜ‘(-𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(-𝑌 / 𝑋))))
26	1, 2, 3	divnegd 11026	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → -(𝑌 / 𝑋) = (-𝑌 / 𝑋))
27	26	fveq2d 6357	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘-(𝑌 / 𝑋)) = (ℜ‘(-𝑌 / 𝑋)))
28	4	renegd 14168	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘-(𝑌 / 𝑋)) = -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)))
29	27, 28	eqtr3d 2796	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘(-𝑌 / 𝑋)) = -(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)))
30	26	fveq2d 6357	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (abs‘-(𝑌 / 𝑋)) = (abs‘(-𝑌 / 𝑋)))
31	4	absnegd 14407	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (abs‘-(𝑌 / 𝑋)) = (abs‘(𝑌 / 𝑋)))
32	30, 31	eqtr3d 2796	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (abs‘(-𝑌 / 𝑋)) = (abs‘(𝑌 / 𝑋)))
33	29, 32	oveq12d 6832	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((ℜ‘(-𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(-𝑌 / 𝑋))) = (-(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
34	22, 25, 33	3eqtrd 2798	. 2 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹-𝑌)) = (-(ℜ‘(𝑌 / 𝑋)) / (abs‘(𝑌 / 𝑋))))
35	12, 18, 34	3eqtr4rd 2805	1 ⊢ (𝜑 → (cos‘(𝑋𝐹-𝑌)) = -(cos‘(𝑋𝐹𝑌)))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1632   ∈ wcel 2139   ≠ wne 2932   ∖ cdif 3712  {csn 4321  ‘cfv 6049  (class class class)co 6814   ↦ cmpt2 6816  ℂcc 10146  0cc0 10148  -cneg 10479   / cdiv 10896  ℜcre 14056  ℑcim 14057  abscabs 14193  cosccos 15014  logclog 24521

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-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-inf2 8713  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226  ax-addf 10227  ax-mulf 10228

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  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-rmo 3058  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-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  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-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  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-isom 6058  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-of 7063  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-supp 7465  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-2o 7731  df-oadd 7734  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-ixp 8077  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-fsupp 8443  df-fi 8484  df-sup 8515  df-inf 8516  df-oi 8582  df-card 8975  df-cda 9202  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-2 11291  df-3 11292  df-4 11293  df-5 11294  df-6 11295  df-7 11296  df-8 11297  df-9 11298  df-n0 11505  df-z 11590  df-dec 11706  df-uz 11900  df-q 12002  df-rp 12046  df-xneg 12159  df-xadd 12160  df-xmul 12161  df-ioo 12392  df-ioc 12393  df-ico 12394  df-icc 12395  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-fl 12807  df-mod 12883  df-seq 13016  df-exp 13075  df-fac 13275  df-bc 13304  df-hash 13332  df-shft 14026  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-limsup 14421  df-clim 14438  df-rlim 14439  df-sum 14636  df-ef 15017  df-sin 15019  df-cos 15020  df-pi 15022  df-struct 16081  df-ndx 16082  df-slot 16083  df-base 16085  df-sets 16086  df-ress 16087  df-plusg 16176  df-mulr 16177  df-starv 16178  df-sca 16179  df-vsca 16180  df-ip 16181  df-tset 16182  df-ple 16183  df-ds 16186  df-unif 16187  df-hom 16188  df-cco 16189  df-rest 16305  df-topn 16306  df-0g 16324  df-gsum 16325  df-topgen 16326  df-pt 16327  df-prds 16330  df-xrs 16384  df-qtop 16389  df-imas 16390  df-xps 16392  df-mre 16468  df-mrc 16469  df-acs 16471  df-mgm 17463  df-sgrp 17505  df-mnd 17516  df-submnd 17557  df-mulg 17762  df-cntz 17970  df-cmn 18415  df-psmet 19960  df-xmet 19961  df-met 19962  df-bl 19963  df-mopn 19964  df-fbas 19965  df-fg 19966  df-cnfld 19969  df-top 20921  df-topon 20938  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-cld 21045  df-ntr 21046  df-cls 21047  df-nei 21124  df-lp 21162  df-perf 21163  df-cn 21253  df-cnp 21254  df-haus 21341  df-tx 21587  df-hmeo 21780  df-fil 21871  df-fm 21963  df-flim 21964  df-flf 21965  df-xms 22346  df-ms 22347  df-tms 22348  df-cncf 22902  df-limc 23849  df-dv 23850  df-log 24523

This theorem is referenced by:  chordthmlem  24779