Theorem cosargd 24575

Description: The cosine of the argument is the quotient of the real part and the absolute value. Compare to efiarg 24574. (Contributed by David Moews, 28-Feb-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
cosargd.1	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
cosargd.2	⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)

Assertion

Ref	Expression
cosargd	⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = ((ℜ‘𝑋) / (abs‘𝑋)))

Proof of Theorem cosargd

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cosargd.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
2	1	cjcld 14144	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∗‘𝑋) ∈ ℂ)
3	1, 2	addcld 10265	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + (∗‘𝑋)) ∈ ℂ)
4	1	abscld 14383	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑋) ∈ ℝ)
5	4	recnd 10274	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑋) ∈ ℂ)
6		2cnd 11299	. . 3 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
7		cosargd.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ≠ 0)
8	1, 7	absne0d 14394	. . 3 ⊢ (𝜑 → (abs‘𝑋) ≠ 0)
9		2ne0 11319	. . . 4 ⊢ 2 ≠ 0
10	9	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → 2 ≠ 0)
11	3, 5, 6, 8, 10	divdiv32d 11032	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) / 2) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) / (abs‘𝑋)))
12	1, 7	logcld 24538	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (log‘𝑋) ∈ ℂ)
13	12	imcld 14143	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℑ‘(log‘𝑋)) ∈ ℝ)
14	13	recnd 10274	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℑ‘(log‘𝑋)) ∈ ℂ)
15		cosval 15059	. . . 4 ⊢ ((ℑ‘(log‘𝑋)) ∈ ℂ → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) / 2))
16	14, 15	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) / 2))
17		efiarg 24574	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ ℂ ∧ 𝑋 ≠ 0) → (exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (𝑋 / (abs‘𝑋)))
18	1, 7, 17	syl2anc 573	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (𝑋 / (abs‘𝑋)))
19		ax-icn 10201	. . . . . . . . . . 11 ⊢ i ∈ ℂ
20	19	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → i ∈ ℂ)
21	20, 14	mulcld 10266	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (i · (ℑ‘(log‘𝑋))) ∈ ℂ)
22		efcj 15028	. . . . . . . . 9 ⊢ ((i · (ℑ‘(log‘𝑋))) ∈ ℂ → (exp‘(∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (∗‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))))
23	21, 22	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (exp‘(∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (∗‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))))
24	20, 14	cjmuld 14169	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = ((∗‘i) · (∗‘(ℑ‘(log‘𝑋)))))
25		cji 14107	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∗‘i) = -i
26	25	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (∗‘i) = -i)
27	13	cjred 14174	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (∗‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (ℑ‘(log‘𝑋)))
28	26, 27	oveq12d 6814	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((∗‘i) · (∗‘(ℑ‘(log‘𝑋)))) = (-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))
29	24, 28	eqtrd 2805	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))
30	29	fveq2d 6337	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (exp‘(∗‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋)))))
31	18	fveq2d 6337	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∗‘(exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = (∗‘(𝑋 / (abs‘𝑋))))
32	23, 30, 31	3eqtr3d 2813	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = (∗‘(𝑋 / (abs‘𝑋))))
33	1, 5, 8	cjdivd 14171	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (∗‘(𝑋 / (abs‘𝑋))) = ((∗‘𝑋) / (∗‘(abs‘𝑋))))
34	4	cjred 14174	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∗‘(abs‘𝑋)) = (abs‘𝑋))
35	34	oveq2d 6812	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((∗‘𝑋) / (∗‘(abs‘𝑋))) = ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋)))
36	32, 33, 35	3eqtrd 2809	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) = ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋)))
37	18, 36	oveq12d 6814	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = ((𝑋 / (abs‘𝑋)) + ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋))))
38	1, 2, 5, 8	divdird 11045	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) = ((𝑋 / (abs‘𝑋)) + ((∗‘𝑋) / (abs‘𝑋))))
39	37, 38	eqtr4d 2808	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)))
40	39	oveq1d 6811	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((exp‘(i · (ℑ‘(log‘𝑋)))) + (exp‘(-i · (ℑ‘(log‘𝑋))))) / 2) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) / 2))
41	16, 40	eqtrd 2805	. 2 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / (abs‘𝑋)) / 2))
42		reval 14054	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ ℂ → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
43	1, 42	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℜ‘𝑋) = ((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2))
44	43	oveq1d 6811	. 2 ⊢ (𝜑 → ((ℜ‘𝑋) / (abs‘𝑋)) = (((𝑋 + (∗‘𝑋)) / 2) / (abs‘𝑋)))
45	11, 41, 44	3eqtr4d 2815	1 ⊢ (𝜑 → (cos‘(ℑ‘(log‘𝑋))) = ((ℜ‘𝑋) / (abs‘𝑋)))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1631   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2943  ‘cfv 6030  (class class class)co 6796  ℂcc 10140  0cc0 10142  ici 10144   + caddc 10145   · cmul 10147  -cneg 10473   / cdiv 10890  2c2 11276  ∗ccj 14044  ℜcre 14045  ℑcim 14046  abscabs 14182  expce 14998  cosccos 15001  logclog 24522

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7100  ax-inf2 8706  ax-cnex 10198  ax-resscn 10199  ax-1cn 10200  ax-icn 10201  ax-addcl 10202  ax-addrcl 10203  ax-mulcl 10204  ax-mulrcl 10205  ax-mulcom 10206  ax-addass 10207  ax-mulass 10208  ax-distr 10209  ax-i2m1 10210  ax-1ne0 10211  ax-1rid 10212  ax-rnegex 10213  ax-rrecex 10214  ax-cnre 10215  ax-pre-lttri 10216  ax-pre-lttrn 10217  ax-pre-ltadd 10218  ax-pre-mulgt0 10219  ax-pre-sup 10220  ax-addf 10221  ax-mulf 10222

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-int 4613  df-iun 4657  df-iin 4658  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-se 5210  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5822  df-ord 5868  df-on 5869  df-lim 5870  df-suc 5871  df-iota 5993  df-fun 6032  df-fn 6033  df-f 6034  df-f1 6035  df-fo 6036  df-f1o 6037  df-fv 6038  df-isom 6039  df-riota 6757  df-ov 6799  df-oprab 6800  df-mpt2 6801  df-of 7048  df-om 7217  df-1st 7319  df-2nd 7320  df-supp 7451  df-wrecs 7563  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-1o 7717  df-2o 7718  df-oadd 7721  df-er 7900  df-map 8015  df-pm 8016  df-ixp 8067  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-fsupp 8436  df-fi 8477  df-sup 8508  df-inf 8509  df-oi 8575  df-card 8969  df-cda 9196  df-pnf 10282  df-mnf 10283  df-xr 10284  df-ltxr 10285  df-le 10286  df-sub 10474  df-neg 10475  df-div 10891  df-nn 11227  df-2 11285  df-3 11286  df-4 11287  df-5 11288  df-6 11289  df-7 11290  df-8 11291  df-9 11292  df-n0 11500  df-z 11585  df-dec 11701  df-uz 11894  df-q 11997  df-rp 12036  df-xneg 12151  df-xadd 12152  df-xmul 12153  df-ioo 12384  df-ioc 12385  df-ico 12386  df-icc 12387  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-bc 13294  df-hash 13322  df-shft 14015  df-cj 14047  df-re 14048  df-im 14049  df-sqrt 14183  df-abs 14184  df-limsup 14410  df-clim 14427  df-rlim 14428  df-sum 14625  df-ef 15004  df-sin 15006  df-cos 15007  df-pi 15009  df-struct 16066  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-mulr 16163  df-starv 16164  df-sca 16165  df-vsca 16166  df-ip 16167  df-tset 16168  df-ple 16169  df-ds 16172  df-unif 16173  df-hom 16174  df-cco 16175  df-rest 16291  df-topn 16292  df-0g 16310  df-gsum 16311  df-topgen 16312  df-pt 16313  df-prds 16316  df-xrs 16370  df-qtop 16375  df-imas 16376  df-xps 16378  df-mre 16454  df-mrc 16455  df-acs 16457  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-submnd 17544  df-mulg 17749  df-cntz 17957  df-cmn 18402  df-psmet 19953  df-xmet 19954  df-met 19955  df-bl 19956  df-mopn 19957  df-fbas 19958  df-fg 19959  df-cnfld 19962  df-top 20919  df-topon 20936  df-topsp 20958  df-bases 20971  df-cld 21044  df-ntr 21045  df-cls 21046  df-nei 21123  df-lp 21161  df-perf 21162  df-cn 21252  df-cnp 21253  df-haus 21340  df-tx 21586  df-hmeo 21779  df-fil 21870  df-fm 21962  df-flim 21963  df-flf 21964  df-xms 22345  df-ms 22346  df-tms 22347  df-cncf 22901  df-limc 23850  df-dv 23851  df-log 24524

This theorem is referenced by:  cosarg0d  24576  cosangneg2d  24758