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Theorem dirkertrigeqlem2 40736
Description: Trigonomic equality lemma for the Dirichlet Kernel trigonomic equality. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
dirkertrigeqlem2.a (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
dirkertrigeqlem2.sinne0 (𝜑 → (sin‘𝐴) ≠ 0)
dirkertrigeqlem2.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
dirkertrigeqlem2 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) / π) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝑛,𝑁   𝜑,𝑛

Proof of Theorem dirkertrigeqlem2
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1cnd 10169 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
21halfcld 11390 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℂ)
3 fzfid 12887 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
4 elfzelz 12456 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
54zcnd 11596 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 ∈ ℂ)
65adantl 473 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 ∈ ℂ)
7 dirkertrigeqlem2.a . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
87recnd 10181 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
98adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
106, 9mulcld 10173 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 · 𝐴) ∈ ℂ)
1110coscld 14981 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (cos‘(𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
123, 11fsumcl 14584 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
132, 12addcld 10172 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) ∈ ℂ)
148sincld 14980 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
15 dirkertrigeqlem2.sinne0 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘𝐴) ≠ 0)
1613, 14, 15divcan4d 10920 . . . . . 6 (𝜑 → ((((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) / (sin‘𝐴)) = ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))))
1716eqcomd 2730 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) = ((((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) / (sin‘𝐴)))
183, 14, 11fsummulc1 14637 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)))
1914adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
2011, 19mulcomd 10174 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = ((sin‘𝐴) · (cos‘(𝑛 · 𝐴))))
21 sinmulcos 40496 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑛 · 𝐴) ∈ ℂ) → ((sin‘𝐴) · (cos‘(𝑛 · 𝐴))) = (((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) / 2))
229, 10, 21syl2anc 696 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘𝐴) · (cos‘(𝑛 · 𝐴))) = (((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) / 2))
23 1cnd 10169 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 1 ∈ ℂ)
246, 23, 9adddird 10178 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 + 1) · 𝐴) = ((𝑛 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
2523, 9mulcld 10173 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (1 · 𝐴) ∈ ℂ)
2610, 25addcomd 10351 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 · 𝐴) + (1 · 𝐴)) = ((1 · 𝐴) + (𝑛 · 𝐴)))
278mulid2d 10171 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (1 · 𝐴) = 𝐴)
2827oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((1 · 𝐴) + (𝑛 · 𝐴)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)))
2928adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((1 · 𝐴) + (𝑛 · 𝐴)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)))
3024, 26, 293eqtrrd 2763 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)) = ((𝑛 + 1) · 𝐴))
3130fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) = (sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)))
3210, 9negsubdi2d 10521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → -((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) = (𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))
3332eqcomd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴 − (𝑛 · 𝐴)) = -((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))
3433fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴))) = (sin‘-((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3510, 9subcld 10505 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) ∈ ℂ)
36 sinneg 14996 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) ∈ ℂ → (sin‘-((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) = -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘-((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) = -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3834, 37eqtrd 2758 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴))) = -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)))
3931, 38oveq12d 6783 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) + -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))))
409, 10addcld 10172 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
4140sincld 14980 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) ∈ ℂ)
4231, 41eqeltrrd 2804 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
4335sincld 14980 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) ∈ ℂ)
4442, 43negsubd 10511 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) + -(sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))))
456, 9mulsubfacd 10605 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 · 𝐴) − 𝐴) = ((𝑛 − 1) · 𝐴))
4645fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴)) = (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))
4746oveq2d 6781 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 · 𝐴) − 𝐴))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
4839, 44, 473eqtrd 2762 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
4948oveq1d 6780 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (((sin‘(𝐴 + (𝑛 · 𝐴))) + (sin‘(𝐴 − (𝑛 · 𝐴)))) / 2) = (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
5020, 22, 493eqtrd 2762 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
5150sumeq2dv 14553 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
52 2cnd 11206 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
53 peano2cnm 10460 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ℂ → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
546, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
5554, 9mulcld 10173 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((𝑛 − 1) · 𝐴) ∈ ℂ)
5655sincld 14980 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
5742, 56subcld 10505 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
58 2ne0 11226 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
5958a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 2 ≠ 0)
603, 52, 57, 59fsumdivc 14638 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2))
613, 57fsumcl 14584 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
6261, 52, 59divrec2d 10918 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2) = ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
6360, 62eqtr3d 2760 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) / 2) = ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
6418, 51, 633eqtrd 2762 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴)) = ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
6564oveq2d 6781 . . . . . . 7 (𝜑 → (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴))) = (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))))
662, 12, 14adddird 10178 . . . . . . 7 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) = (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴)) · (sin‘𝐴))))
672, 14, 61adddid 10177 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) = (((1 / 2) · (sin‘𝐴)) + ((1 / 2) · Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))))
6865, 66, 673eqtr4d 2768 . . . . . 6 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) = ((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))))
6968oveq1d 6780 . . . . 5 (𝜑 → ((((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) · (sin‘𝐴)) / (sin‘𝐴)) = (((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) / (sin‘𝐴)))
7010sincld 14980 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝑛 · 𝐴)) ∈ ℂ)
7142, 70, 56npncand 10529 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
7271eqcomd 2730 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = (((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
7372sumeq2dv 14553 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
7442, 70subcld 10505 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) ∈ ℂ)
7570, 56subcld 10505 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
763, 74, 75fsumadd 14590 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))))
77 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 𝑛 → (𝑗 · 𝐴) = (𝑛 · 𝐴))
7877fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 𝑛 → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘(𝑛 · 𝐴)))
79 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (𝑗 · 𝐴) = ((𝑛 + 1) · 𝐴))
8079fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)))
81 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 1 → (𝑗 · 𝐴) = (1 · 𝐴))
8281fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = 1 → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘(1 · 𝐴)))
83 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (𝑗 · 𝐴) = ((𝑁 + 1) · 𝐴))
8483fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) = (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))
85 dirkertrigeqlem2.n . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
8685nnzd 11594 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
87 nnuz 11837 . . . . . . . . . . . . . 14 ℕ = (ℤ‘1)
8885, 87syl6eleq 2813 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘1))
89 peano2uz 11855 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ (ℤ‘1) → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1))
9088, 89syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1))
91 elfzelz 12456 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1)) → 𝑗 ∈ ℤ)
9291zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1)) → 𝑗 ∈ ℂ)
9392adantl 473 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → 𝑗 ∈ ℂ)
948adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → 𝐴 ∈ ℂ)
9593, 94mulcld 10173 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (𝑗 · 𝐴) ∈ ℂ)
9695sincld 14980 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (sin‘(𝑗 · 𝐴)) ∈ ℂ)
9778, 80, 82, 84, 86, 90, 96telfsum2 14657 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) = ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))))
98 1cnd 10169 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 1 ∈ ℂ)
995, 98pncand 10506 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → ((𝑛 + 1) − 1) = 𝑛)
10099eqcomd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ (1...𝑁) → 𝑛 = ((𝑛 + 1) − 1))
101100adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → 𝑛 = ((𝑛 + 1) − 1))
102101oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (𝑛 · 𝐴) = (((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴))
103102fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → (sin‘(𝑛 · 𝐴)) = (sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)))
104103oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (1...𝑁)) → ((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
105104sumeq2dv 14553 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))
106 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = 𝑛 → (𝑗 − 1) = (𝑛 − 1))
107106oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = 𝑛 → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = ((𝑛 − 1) · 𝐴))
108107fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 𝑛 → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))
109 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (𝑗 − 1) = ((𝑛 + 1) − 1))
110109oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = (𝑛 + 1) → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = (((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴))
111110fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑛 + 1) → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)))
112 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = 1 → (𝑗 − 1) = (1 − 1))
113112oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = 1 → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = ((1 − 1) · 𝐴))
114113fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = 1 → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘((1 − 1) · 𝐴)))
115 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (𝑗 − 1) = ((𝑁 + 1) − 1))
116115oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = (𝑁 + 1) → ((𝑗 − 1) · 𝐴) = (((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴))
117116fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑗 = (𝑁 + 1) → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) = (sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)))
118 1cnd 10169 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → 1 ∈ ℂ)
11993, 118subcld 10505 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (𝑗 − 1) ∈ ℂ)
120119, 94mulcld 10173 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → ((𝑗 − 1) · 𝐴) ∈ ℂ)
121120sincld 14980 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (sin‘((𝑗 − 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
122108, 111, 114, 117, 86, 90, 121telfsum2 14657 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(((𝑛 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((1 − 1) · 𝐴))))
12385nnred 11148 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
124123recnd 10181 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
125124, 1pncand 10506 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
126125oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴) = (𝑁 · 𝐴))
127126fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)) = (sin‘(𝑁 · 𝐴)))
1281subidd 10493 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (1 − 1) = 0)
129128oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((1 − 1) · 𝐴) = (0 · 𝐴))
1308mul02d 10347 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (0 · 𝐴) = 0)
131129, 130eqtrd 2758 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((1 − 1) · 𝐴) = 0)
132131fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (sin‘((1 − 1) · 𝐴)) = (sin‘0))
133 sin0 14999 . . . . . . . . . . . . . . 15 (sin‘0) = 0
134133a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (sin‘0) = 0)
135132, 134eqtrd 2758 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (sin‘((1 − 1) · 𝐴)) = 0)
136127, 135oveq12d 6783 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((sin‘(((𝑁 + 1) − 1) · 𝐴)) − (sin‘((1 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))
137105, 122, 1363eqtrd 2762 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))
13897, 137oveq12d 6783 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(𝑛 · 𝐴))) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘(𝑛 · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
13973, 76, 1383eqtrd 2762 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
140139oveq2d 6781 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))))
14127fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (sin‘(1 · 𝐴)) = (sin‘𝐴))
142141oveq2d 6781 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) = ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)))
143142oveq1d 6780 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
144143oveq2d 6781 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))) = ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))))
145124, 1addcld 10172 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℂ)
146145, 8mulcld 10173 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑁 + 1) · 𝐴) ∈ ℂ)
147146sincld 14980 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) ∈ ℂ)
148147, 14subcld 10505 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) ∈ ℂ)
149124, 8mulcld 10173 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑁 · 𝐴) ∈ ℂ)
150149sincld 14980 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (sin‘(𝑁 · 𝐴)) ∈ ℂ)
151 0cnd 10146 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
152150, 151subcld 10505 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0) ∈ ℂ)
15314, 148, 152addassd 10175 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))))
154153eqcomd 2730 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴)) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))) = (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)))
15514, 147pncan3d 10508 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) = (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))
156150subid1d 10494 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0) = (sin‘(𝑁 · 𝐴)))
157155, 156oveq12d 6783 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))))
158147, 150addcomd 10351 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
159157, 158eqtrd 2758 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((sin‘𝐴) + ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0)) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
160144, 154, 1593eqtrd 2762 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) − (sin‘(1 · 𝐴))) + ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) − 0))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
161140, 160eqtrd 2758 . . . . . . 7 (𝜑 → ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴)))) = ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))))
162161oveq2d 6781 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) = ((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))))
163162oveq1d 6780 . . . . 5 (𝜑 → (((1 / 2) · ((sin‘𝐴) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)((sin‘((𝑛 + 1) · 𝐴)) − (sin‘((𝑛 − 1) · 𝐴))))) / (sin‘𝐴)) = (((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) / (sin‘𝐴)))
16417, 69, 1633eqtrd 2762 . . . 4 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) = (((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) / (sin‘𝐴)))
165 halfre 11359 . . . . . . . . . . . 12 (1 / 2) ∈ ℝ
166165a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (1 / 2) ∈ ℝ)
167123, 166readdcld 10182 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 + (1 / 2)) ∈ ℝ)
168167, 7remulcld 10183 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) ∈ ℝ)
169168recnd 10181 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) ∈ ℂ)
1702, 8mulcld 10173 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((1 / 2) · 𝐴) ∈ ℂ)
171 sinmulcos 40496 . . . . . . . 8 ((((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) ∈ ℂ ∧ ((1 / 2) · 𝐴) ∈ ℂ) → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) = (((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))) / 2))
172169, 170, 171syl2anc 696 . . . . . . 7 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) = (((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))) / 2))
173124, 2, 8adddird 10178 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) = ((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)))
174173oveq1d 6780 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) = (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) + ((1 / 2) · 𝐴)))
175149, 170, 170addassd 10175 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) + ((1 / 2) · 𝐴)) = ((𝑁 · 𝐴) + (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))))
1762, 2, 8adddird 10178 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((1 / 2) + (1 / 2)) · 𝐴) = (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)))
17712halvesd 11391 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((1 / 2) + (1 / 2)) = 1)
178177oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((1 / 2) + (1 / 2)) · 𝐴) = (1 · 𝐴))
179176, 178eqtr3d 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) = (1 · 𝐴))
180179oveq2d 6781 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁 · 𝐴) + (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) = ((𝑁 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
181124, 1, 8adddird 10178 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁 + 1) · 𝐴) = ((𝑁 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
182180, 181eqtr4d 2761 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑁 · 𝐴) + (((1 / 2) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) = ((𝑁 + 1) · 𝐴))
183174, 175, 1823eqtrrd 2763 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑁 + 1) · 𝐴) = (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)))
184183fveq2d 6308 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) = (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))))
185173oveq1d 6780 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)) = (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) − ((1 / 2) · 𝐴)))
186149, 170pncand 10506 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑁 · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴)) − ((1 / 2) · 𝐴)) = (𝑁 · 𝐴))
187185, 186eqtr2d 2759 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁 · 𝐴) = (((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))
188187fveq2d 6308 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (sin‘(𝑁 · 𝐴)) = (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴))))
189184, 188oveq12d 6783 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) = ((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))))
190189oveq1d 6780 . . . . . . 7 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) / 2) = (((sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) + ((1 / 2) · 𝐴))) + (sin‘(((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴) − ((1 / 2) · 𝐴)))) / 2))
191172, 190eqtr4d 2761 . . . . . 6 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) = (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) / 2))
192158oveq1d 6780 . . . . . 6 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)) + (sin‘(𝑁 · 𝐴))) / 2) = (((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))) / 2))
193150, 147addcld 10172 . . . . . . 7 (𝜑 → ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))) ∈ ℂ)
194193, 52, 59divrec2d 10918 . . . . . 6 (𝜑 → (((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴))) / 2) = ((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))))
195191, 192, 1943eqtrrd 2763 . . . . 5 (𝜑 → ((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))))
196195oveq1d 6780 . . . 4 (𝜑 → (((1 / 2) · ((sin‘(𝑁 · 𝐴)) + (sin‘((𝑁 + 1) · 𝐴)))) / (sin‘𝐴)) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (sin‘𝐴)))
1978, 52, 59divcan2d 10916 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · (𝐴 / 2)) = 𝐴)
198197eqcomd 2730 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 = (2 · (𝐴 / 2)))
199198fveq2d 6308 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘𝐴) = (sin‘(2 · (𝐴 / 2))))
2008halfcld 11390 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 / 2) ∈ ℂ)
201 sin2t 15027 . . . . . . . 8 ((𝐴 / 2) ∈ ℂ → (sin‘(2 · (𝐴 / 2))) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
202200, 201syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘(2 · (𝐴 / 2))) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
203199, 202eqtrd 2758 . . . . . 6 (𝜑 → (sin‘𝐴) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
204203oveq2d 6781 . . . . 5 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (sin‘𝐴)) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))))))
205200sincld 14980 . . . . . . . 8 (𝜑 → (sin‘(𝐴 / 2)) ∈ ℂ)
206200coscld 14981 . . . . . . . 8 (𝜑 → (cos‘(𝐴 / 2)) ∈ ℂ)
20752, 205, 206mulassd 10176 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘(𝐴 / 2))) = (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))))
2088, 52, 59divrec2d 10918 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴 / 2) = ((1 / 2) · 𝐴))
209208fveq2d 6308 . . . . . . . 8 (𝜑 → (cos‘(𝐴 / 2)) = (cos‘((1 / 2) · 𝐴)))
210209oveq2d 6781 . . . . . . 7 (𝜑 → ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘(𝐴 / 2))) = ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))))
211207, 210eqtr3d 2760 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))) = ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))))
212211oveq2d 6781 . . . . 5 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))))) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴)))))
213169sincld 14980 . . . . . 6 (𝜑 → (sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) ∈ ℂ)
21452, 205mulcld 10173 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · (sin‘(𝐴 / 2))) ∈ ℂ)
215170coscld 14981 . . . . . 6 (𝜑 → (cos‘((1 / 2) · 𝐴)) ∈ ℂ)
216205, 206mulcld 10173 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))) ∈ ℂ)
217203, 15eqnetrrd 2964 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2 · ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2)))) ≠ 0)
21852, 216, 217mulne0bbd 10796 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((sin‘(𝐴 / 2)) · (cos‘(𝐴 / 2))) ≠ 0)
219205, 206, 218mulne0bad 10795 . . . . . . 7 (𝜑 → (sin‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
22052, 205, 59, 219mulne0d 10792 . . . . . 6 (𝜑 → (2 · (sin‘(𝐴 / 2))) ≠ 0)
221205, 206, 218mulne0bbd 10796 . . . . . . 7 (𝜑 → (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
222209, 221eqnetrrd 2964 . . . . . 6 (𝜑 → (cos‘((1 / 2) · 𝐴)) ≠ 0)
223213, 214, 215, 220, 222divcan5rd 10941 . . . . 5 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / ((2 · (sin‘(𝐴 / 2))) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
224204, 212, 2233eqtrd 2762 . . . 4 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) · (cos‘((1 / 2) · 𝐴))) / (sin‘𝐴)) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
225164, 196, 2243eqtrd 2762 . . 3 (𝜑 → ((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
226225oveq1d 6780 . 2 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) / π) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) / π))
227 picn 24331 . . . 4 π ∈ ℂ
228227a1i 11 . . 3 (𝜑 → π ∈ ℂ)
229 pire 24330 . . . . 5 π ∈ ℝ
230 pipos 24332 . . . . 5 0 < π
231229, 230gt0ne0ii 10677 . . . 4 π ≠ 0
232231a1i 11 . . 3 (𝜑 → π ≠ 0)
233213, 214, 228, 220, 232divdiv32d 10939 . 2 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) / π) = (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / π) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
234213, 228, 214, 232, 220divdiv1d 10945 . . 3 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / π) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2))))))
235228, 52, 205mulassd 10176 . . . . 5 (𝜑 → ((π · 2) · (sin‘(𝐴 / 2))) = (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))))
236228, 52mulcomd 10174 . . . . . 6 (𝜑 → (π · 2) = (2 · π))
237236oveq1d 6780 . . . . 5 (𝜑 → ((π · 2) · (sin‘(𝐴 / 2))) = ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2))))
238235, 237eqtr3d 2760 . . . 4 (𝜑 → (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) = ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2))))
239238oveq2d 6781 . . 3 (𝜑 → ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / (π · (2 · (sin‘(𝐴 / 2))))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
240234, 239eqtrd 2758 . 2 (𝜑 → (((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / π) / (2 · (sin‘(𝐴 / 2)))) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
241226, 233, 2403eqtrd 2762 1 (𝜑 → (((1 / 2) + Σ𝑛 ∈ (1...𝑁)(cos‘(𝑛 · 𝐴))) / π) = ((sin‘((𝑁 + (1 / 2)) · 𝐴)) / ((2 · π) · (sin‘(𝐴 / 2)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383   = wceq 1596  wcel 2103  wne 2896  cfv 6001  (class class class)co 6765  cc 10047  cr 10048  0cc0 10049  1c1 10050   + caddc 10052   · cmul 10054  cmin 10379  -cneg 10380   / cdiv 10797  cn 11133  2c2 11183  cuz 11800  ...cfz 12440  Σcsu 14536  sincsin 14914  cosccos 14915  πcpi 14917
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-rep 4879  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-inf2 8651  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126  ax-pre-sup 10127  ax-addf 10128  ax-mulf 10129
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-fal 1602  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-int 4584  df-iun 4630  df-iin 4631  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-se 5178  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-isom 6010  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-of 7014  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-supp 7416  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-1o 7680  df-2o 7681  df-oadd 7684  df-er 7862  df-map 7976  df-pm 7977  df-ixp 8026  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-fin 8076  df-fsupp 8392  df-fi 8433  df-sup 8464  df-inf 8465  df-oi 8531  df-card 8878  df-cda 9103  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-div 10798  df-nn 11134  df-2 11192  df-3 11193  df-4 11194  df-5 11195  df-6 11196  df-7 11197  df-8 11198  df-9 11199  df-n0 11406  df-z 11491  df-dec 11607  df-uz 11801  df-q 11903  df-rp 11947  df-xneg 12060  df-xadd 12061  df-xmul 12062  df-ioo 12293  df-ioc 12294  df-ico 12295  df-icc 12296  df-fz 12441  df-fzo 12581  df-fl 12708  df-seq 12917  df-exp 12976  df-fac 13176  df-bc 13205  df-hash 13233  df-shft 13927  df-cj 13959  df-re 13960  df-im 13961  df-sqrt 14095  df-abs 14096  df-limsup 14322  df-clim 14339  df-rlim 14340  df-sum 14537  df-ef 14918  df-sin 14920  df-cos 14921  df-pi 14923  df-struct 15982  df-ndx 15983  df-slot 15984  df-base 15986  df-sets 15987  df-ress 15988  df-plusg 16077  df-mulr 16078  df-starv 16079  df-sca 16080  df-vsca 16081  df-ip 16082  df-tset 16083  df-ple 16084  df-ds 16087  df-unif 16088  df-hom 16089  df-cco 16090  df-rest 16206  df-topn 16207  df-0g 16225  df-gsum 16226  df-topgen 16227  df-pt 16228  df-prds 16231  df-xrs 16285  df-qtop 16290  df-imas 16291  df-xps 16293  df-mre 16369  df-mrc 16370  df-acs 16372  df-mgm 17364  df-sgrp 17406  df-mnd 17417  df-submnd 17458  df-mulg 17663  df-cntz 17871  df-cmn 18316  df-psmet 19861  df-xmet 19862  df-met 19863  df-bl 19864  df-mopn 19865  df-fbas 19866  df-fg 19867  df-cnfld 19870  df-top 20822  df-topon 20839  df-topsp 20860  df-bases 20873  df-cld 20946  df-ntr 20947  df-cls 20948  df-nei 21025  df-lp 21063  df-perf 21064  df-cn 21154  df-cnp 21155  df-haus 21242  df-tx 21488  df-hmeo 21681  df-fil 21772  df-fm 21864  df-flim 21865  df-flf 21866  df-xms 22247  df-ms 22248  df-tms 22249  df-cncf 22803  df-limc 23750  df-dv 23751
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