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

Theorem coscn 24440
Description: Cosine is continuous. (Contributed by Paul Chapman, 28-Nov-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 3-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
coscn cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)

Proof of Theorem coscn
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-cos 15029 . 2 cos = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2))
2 eqid 2774 . . . . . . . 8 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
32addcn 22908 . . . . . . . . 9 + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
43a1i 11 . . . . . . . 8 (⊤ → + ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
5 efcn 24438 . . . . . . . . . 10 exp ∈ (ℂ–cn→ℂ)
65a1i 11 . . . . . . . . 9 (⊤ → exp ∈ (ℂ–cn→ℂ))
7 ax-icn 10218 . . . . . . . . . 10 i ∈ ℂ
8 eqid 2774 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥))
98mulc1cncf 22948 . . . . . . . . . 10 (i ∈ ℂ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
107, 9mp1i 13 . . . . . . . . 9 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
116, 10cncfmpt1f 22956 . . . . . . . 8 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (exp‘(i · 𝑥))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
12 negicn 10505 . . . . . . . . . 10 -i ∈ ℂ
13 eqid 2774 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥)) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥))
1413mulc1cncf 22948 . . . . . . . . . 10 (-i ∈ ℂ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
1512, 14mp1i 13 . . . . . . . . 9 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (-i · 𝑥)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
166, 15cncfmpt1f 22956 . . . . . . . 8 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (exp‘(-i · 𝑥))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
172, 4, 11, 16cncfmpt2f 22957 . . . . . . 7 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
18 cncff 22936 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) ∈ (ℂ–cn→ℂ) → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))):ℂ⟶ℂ)
1917, 18syl 17 . . . . . 6 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))):ℂ⟶ℂ)
20 eqid 2774 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))))
2120fmpt 6540 . . . . . 6 (∀𝑥 ∈ ℂ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) ∈ ℂ ↔ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))):ℂ⟶ℂ)
2219, 21sylibr 225 . . . . 5 (⊤ → ∀𝑥 ∈ ℂ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) ∈ ℂ)
23 eqidd 2775 . . . . 5 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥)))))
24 eqidd 2775 . . . . 5 (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)))
25 oveq1 6819 . . . . 5 (𝑦 = ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) → (𝑦 / 2) = (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2))
2622, 23, 24, 25fmptcof 6558 . . . 4 (⊤ → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∘ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))))) = (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2)))
27 2cn 11314 . . . . . . 7 2 ∈ ℂ
28 2ne0 11336 . . . . . . 7 2 ≠ 0
29 eqid 2774 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) = (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2))
3029divccncf 22949 . . . . . . 7 ((2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
3127, 28, 30mp2an 673 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ)
3231a1i 11 . . . . 5 (⊤ → (𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
3317, 32cncfco 22950 . . . 4 (⊤ → ((𝑦 ∈ ℂ ↦ (𝑦 / 2)) ∘ (𝑥 ∈ ℂ ↦ ((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))))) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
3426, 33eqeltrrd 2854 . . 3 (⊤ → (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ))
3534trud 1644 . 2 (𝑥 ∈ ℂ ↦ (((exp‘(i · 𝑥)) + (exp‘(-i · 𝑥))) / 2)) ∈ (ℂ–cn→ℂ)
361, 35eqeltri 2849 1 cos ∈ (ℂ–cn→ℂ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wtru 1635  wcel 2148  wne 2946  wral 3064  cmpt 4876  ccom 5267  wf 6038  cfv 6042  (class class class)co 6812  cc 10157  0cc0 10159  ici 10161   + caddc 10162   · cmul 10164  -cneg 10490   / cdiv 10907  2c2 11293  expce 15020  cosccos 15023  TopOpenctopn 16310  fldccnfld 19981   Cn ccn 21269   ×t ctx 21604  cnccncf 22919
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1873  ax-4 1888  ax-5 1994  ax-6 2060  ax-7 2096  ax-8 2150  ax-9 2157  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2206  ax-13 2411  ax-ext 2754  ax-rep 4917  ax-sep 4928  ax-nul 4936  ax-pow 4988  ax-pr 5048  ax-un 7117  ax-inf2 8723  ax-cnex 10215  ax-resscn 10216  ax-1cn 10217  ax-icn 10218  ax-addcl 10219  ax-addrcl 10220  ax-mulcl 10221  ax-mulrcl 10222  ax-mulcom 10223  ax-addass 10224  ax-mulass 10225  ax-distr 10226  ax-i2m1 10227  ax-1ne0 10228  ax-1rid 10229  ax-rnegex 10230  ax-rrecex 10231  ax-cnre 10232  ax-pre-lttri 10233  ax-pre-lttrn 10234  ax-pre-ltadd 10235  ax-pre-mulgt0 10236  ax-pre-sup 10237  ax-addf 10238  ax-mulf 10239
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 384  df-or 864  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1637  df-fal 1640  df-ex 1856  df-nf 1861  df-sb 2053  df-eu 2625  df-mo 2626  df-clab 2761  df-cleq 2767  df-clel 2770  df-nfc 2905  df-ne 2947  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3071  df-rmo 3072  df-rab 3073  df-v 3357  df-sbc 3594  df-csb 3689  df-dif 3732  df-un 3734  df-in 3736  df-ss 3743  df-pss 3745  df-nul 4074  df-if 4236  df-pw 4309  df-sn 4327  df-pr 4329  df-tp 4331  df-op 4333  df-uni 4586  df-int 4623  df-iun 4667  df-iin 4668  df-br 4798  df-opab 4860  df-mpt 4877  df-tr 4900  df-id 5171  df-eprel 5176  df-po 5184  df-so 5185  df-fr 5222  df-se 5223  df-we 5224  df-xp 5269  df-rel 5270  df-cnv 5271  df-co 5272  df-dm 5273  df-rn 5274  df-res 5275  df-ima 5276  df-pred 5834  df-ord 5880  df-on 5881  df-lim 5882  df-suc 5883  df-iota 6005  df-fun 6044  df-fn 6045  df-f 6046  df-f1 6047  df-fo 6048  df-f1o 6049  df-fv 6050  df-isom 6051  df-riota 6773  df-ov 6815  df-oprab 6816  df-mpt2 6817  df-of 7065  df-om 7234  df-1st 7336  df-2nd 7337  df-supp 7468  df-wrecs 7580  df-recs 7642  df-rdg 7680  df-1o 7734  df-2o 7735  df-oadd 7738  df-er 7917  df-map 8032  df-pm 8033  df-ixp 8084  df-en 8131  df-dom 8132  df-sdom 8133  df-fin 8134  df-fsupp 8453  df-fi 8494  df-sup 8525  df-inf 8526  df-oi 8592  df-card 8986  df-cda 9213  df-pnf 10299  df-mnf 10300  df-xr 10301  df-ltxr 10302  df-le 10303  df-sub 10491  df-neg 10492  df-div 10908  df-nn 11244  df-2 11302  df-3 11303  df-4 11304  df-5 11305  df-6 11306  df-7 11307  df-8 11308  df-9 11309  df-n0 11517  df-z 11602  df-dec 11718  df-uz 11911  df-q 12014  df-rp 12053  df-xneg 12168  df-xadd 12169  df-xmul 12170  df-ico 12405  df-icc 12406  df-fz 12556  df-fzo 12696  df-fl 12823  df-seq 13031  df-exp 13090  df-fac 13287  df-bc 13316  df-hash 13344  df-shft 14037  df-cj 14069  df-re 14070  df-im 14071  df-sqrt 14205  df-abs 14206  df-limsup 14432  df-clim 14449  df-rlim 14450  df-sum 14647  df-ef 15026  df-cos 15029  df-struct 16086  df-ndx 16087  df-slot 16088  df-base 16090  df-sets 16091  df-ress 16092  df-plusg 16182  df-mulr 16183  df-starv 16184  df-sca 16185  df-vsca 16186  df-ip 16187  df-tset 16188  df-ple 16189  df-ds 16192  df-unif 16193  df-hom 16194  df-cco 16195  df-rest 16311  df-topn 16312  df-0g 16330  df-gsum 16331  df-topgen 16332  df-pt 16333  df-prds 16336  df-xrs 16390  df-qtop 16395  df-imas 16396  df-xps 16398  df-mre 16474  df-mrc 16475  df-acs 16477  df-mgm 17470  df-sgrp 17512  df-mnd 17523  df-submnd 17564  df-mulg 17769  df-cntz 17977  df-cmn 18422  df-psmet 19973  df-xmet 19974  df-met 19975  df-bl 19976  df-mopn 19977  df-fbas 19978  df-fg 19979  df-cnfld 19982  df-top 20939  df-topon 20956  df-topsp 20978  df-bases 20991  df-cld 21064  df-ntr 21065  df-cls 21066  df-nei 21143  df-lp 21181  df-perf 21182  df-cn 21272  df-cnp 21273  df-haus 21360  df-tx 21606  df-hmeo 21799  df-fil 21890  df-fm 21982  df-flim 21983  df-flf 21984  df-xms 22365  df-ms 22366  df-tms 22367  df-cncf 22921  df-limc 23871  df-dv 23872
This theorem is referenced by:  recosf1o  24523  dvtanlem  33808  dvsinax  40651  itgsin0pilem1  40689  itgsinexplem1  40693  itgcoscmulx  40708  itgsincmulx  40713  dirkeritg  40842  dirkercncflem2  40844  fourierdlem16  40863  fourierdlem22  40869  fourierdlem39  40886  fourierdlem58  40904  fourierdlem62  40908  fourierdlem73  40919  fourierdlem83  40929  sqwvfoura  40968
  Copyright terms: Public domain W3C validator