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Theorem tan2h 33714
Description: Half-angle rule for tangent. (Contributed by Brendan Leahy, 4-Aug-2018.)
Assertion
Ref Expression
tan2h (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴)))))

Proof of Theorem tan2h
StepHypRef Expression
1 0re 10232 . . . . . . . 8 0 ∈ ℝ
2 pire 24409 . . . . . . . . 9 π ∈ ℝ
32rexri 10289 . . . . . . . 8 π ∈ ℝ*
4 icossre 12447 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ*) → (0[,)π) ⊆ ℝ)
51, 3, 4mp2an 710 . . . . . . 7 (0[,)π) ⊆ ℝ
65sseli 3740 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ ℝ)
76recnd 10260 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ ℂ)
87halfcld 11469 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (𝐴 / 2) ∈ ℂ)
96rehalfcld 11471 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (𝐴 / 2) ∈ ℝ)
109rered 14163 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (ℜ‘(𝐴 / 2)) = (𝐴 / 2))
11 elico2 12430 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π)))
121, 3, 11mp2an 710 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π))
13 pipos 24411 . . . . . . . . . . . . 13 0 < π
14 lt0neg2 10727 . . . . . . . . . . . . . 14 (π ∈ ℝ → (0 < π ↔ -π < 0))
152, 14ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (0 < π ↔ -π < 0)
1613, 15mpbi 220 . . . . . . . . . . . 12 -π < 0
172renegcli 10534 . . . . . . . . . . . . 13 -π ∈ ℝ
18 ltletr 10321 . . . . . . . . . . . . 13 ((-π ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((-π < 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π < 𝐴))
1917, 1, 18mp3an12 1563 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → ((-π < 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π < 𝐴))
2016, 19mpani 714 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ 𝐴 → -π < 𝐴))
21 2re 11282 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℝ
22 2pos 11304 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 2
2321, 22pm3.2i 470 . . . . . . . . . . . . 13 (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
24 ltdiv1 11079 . . . . . . . . . . . . 13 ((-π ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (-π < 𝐴 ↔ (-π / 2) < (𝐴 / 2)))
2517, 23, 24mp3an13 1564 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → (-π < 𝐴 ↔ (-π / 2) < (𝐴 / 2)))
26 picn 24410 . . . . . . . . . . . . . 14 π ∈ ℂ
27 2cn 11283 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ∈ ℂ
28 2ne0 11305 . . . . . . . . . . . . . 14 2 ≠ 0
29 divneg 10911 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0) → -(π / 2) = (-π / 2))
3026, 27, 28, 29mp3an 1573 . . . . . . . . . . . . 13 -(π / 2) = (-π / 2)
3130breq1i 4811 . . . . . . . . . . . 12 (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ↔ (-π / 2) < (𝐴 / 2))
3225, 31syl6bbr 278 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (-π < 𝐴 ↔ -(π / 2) < (𝐴 / 2)))
3320, 32sylibd 229 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ 𝐴 → -(π / 2) < (𝐴 / 2)))
34 ltdiv1 11079 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝐴 < π ↔ (𝐴 / 2) < (π / 2)))
352, 23, 34mp3an23 1565 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 < π ↔ (𝐴 / 2) < (π / 2)))
3635biimpd 219 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 < π → (𝐴 / 2) < (π / 2)))
3733, 36anim12d 587 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
38 rehalfcl 11450 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 / 2) ∈ ℝ)
3938rexrd 10281 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 / 2) ∈ ℝ*)
40 halfpire 24415 . . . . . . . . . . . . 13 (π / 2) ∈ ℝ
4140renegcli 10534 . . . . . . . . . . . 12 -(π / 2) ∈ ℝ
4241rexri 10289 . . . . . . . . . . 11 -(π / 2) ∈ ℝ*
4340rexri 10289 . . . . . . . . . . 11 (π / 2) ∈ ℝ*
44 elioo5 12424 . . . . . . . . . . 11 ((-(π / 2) ∈ ℝ* ∧ (π / 2) ∈ ℝ* ∧ (𝐴 / 2) ∈ ℝ*) → ((𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
4542, 43, 44mp3an12 1563 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 / 2) ∈ ℝ* → ((𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
4639, 45syl 17 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → ((𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)) ↔ (-(π / 2) < (𝐴 / 2) ∧ (𝐴 / 2) < (π / 2))))
4737, 46sylibrd 249 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))))
48473impib 1109 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
4912, 48sylbi 207 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (𝐴 / 2) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
5010, 49eqeltrd 2839 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (ℜ‘(𝐴 / 2)) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2)))
51 cosne0 24475 . . . . 5 (((𝐴 / 2) ∈ ℂ ∧ (ℜ‘(𝐴 / 2)) ∈ (-(π / 2)(,)(π / 2))) → (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
528, 50, 51syl2anc 696 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0)
53 tanval 15057 . . . 4 (((𝐴 / 2) ∈ ℂ ∧ (cos‘(𝐴 / 2)) ≠ 0) → (tan‘(𝐴 / 2)) = ((sin‘(𝐴 / 2)) / (cos‘(𝐴 / 2))))
548, 52, 53syl2anc 696 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = ((sin‘(𝐴 / 2)) / (cos‘(𝐴 / 2))))
55 0xr 10278 . . . . . . 7 0 ∈ ℝ*
56 elico1 12411 . . . . . . 7 ((0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π)))
5755, 3, 56mp2an 710 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π))
5821, 2remulcli 10246 . . . . . . . . . . 11 (2 · π) ∈ ℝ
5958rexri 10289 . . . . . . . . . 10 (2 · π) ∈ ℝ*
60 1lt2 11386 . . . . . . . . . . . . 13 1 < 2
61 ltmulgt12 11076 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ ∧ 0 < π) → (1 < 2 ↔ π < (2 · π)))
622, 21, 13, 61mp3an 1573 . . . . . . . . . . . . 13 (1 < 2 ↔ π < (2 · π))
6360, 62mpbi 220 . . . . . . . . . . . 12 π < (2 · π)
64 xrlttr 12166 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → ((𝐴 < π ∧ π < (2 · π)) → 𝐴 < (2 · π)))
653, 64mp3an2 1561 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → ((𝐴 < π ∧ π < (2 · π)) → 𝐴 < (2 · π)))
6663, 65mpan2i 715 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → (𝐴 < π → 𝐴 < (2 · π)))
67 xrltle 12175 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → (𝐴 < (2 · π) → 𝐴 ≤ (2 · π)))
6866, 67syld 47 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*) → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ (2 · π)))
6959, 68mpan2 709 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ (2 · π)))
7069anim2d 590 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ (2 · π))))
71 elicc4 12433 . . . . . . . . 9 ((0 ∈ ℝ* ∧ (2 · π) ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (0[,](2 · π)) ↔ (0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ (2 · π))))
7255, 59, 71mp3an12 1563 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 ∈ (0[,](2 · π)) ↔ (0 ≤ 𝐴𝐴 ≤ (2 · π))))
7370, 72sylibrd 249 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (0[,](2 · π))))
74733impib 1109 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (0[,](2 · π)))
7557, 74sylbi 207 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ (0[,](2 · π)))
76 sin2h 33712 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,](2 · π)) → (sin‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
7775, 76syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (sin‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
781, 2, 13ltleii 10352 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ π
79 le0neg2 10729 . . . . . . . . . . . 12 (π ∈ ℝ → (0 ≤ π ↔ -π ≤ 0))
802, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (0 ≤ π ↔ -π ≤ 0)
8178, 80mpbi 220 . . . . . . . . . 10 -π ≤ 0
8217rexri 10289 . . . . . . . . . . 11 -π ∈ ℝ*
83 xrletr 12182 . . . . . . . . . . 11 ((-π ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → ((-π ≤ 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π ≤ 𝐴))
8482, 55, 83mp3an12 1563 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ* → ((-π ≤ 0 ∧ 0 ≤ 𝐴) → -π ≤ 𝐴))
8581, 84mpani 714 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ* → (0 ≤ 𝐴 → -π ≤ 𝐴))
86 xrltle 12175 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*) → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ π))
873, 86mpan2 709 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 < π → 𝐴 ≤ π))
8885, 87anim12d 587 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → (-π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π)))
89 elicc4 12433 . . . . . . . . 9 ((-π ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ*𝐴 ∈ ℝ*) → (𝐴 ∈ (-π[,]π) ↔ (-π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π)))
9082, 3, 89mp3an12 1563 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ* → (𝐴 ∈ (-π[,]π) ↔ (-π ≤ 𝐴𝐴 ≤ π)))
9188, 90sylibrd 249 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ* → ((0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (-π[,]π)))
92913impib 1109 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ* ∧ 0 ≤ 𝐴𝐴 < π) → 𝐴 ∈ (-π[,]π))
9357, 92sylbi 207 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 𝐴 ∈ (-π[,]π))
94 cos2h 33713 . . . . 5 (𝐴 ∈ (-π[,]π) → (cos‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2)))
9593, 94syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2)))
9677, 95oveq12d 6831 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → ((sin‘(𝐴 / 2)) / (cos‘(𝐴 / 2))) = ((√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)) / (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2))))
9754, 96eqtrd 2794 . 2 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = ((√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)) / (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2))))
98 1re 10231 . . . . 5 1 ∈ ℝ
996recoscld 15073 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
100 resubcl 10537 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
10198, 99, 100sylancr 698 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
102101rehalfcld 11471 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → ((1 − (cos‘𝐴)) / 2) ∈ ℝ)
103 cosbnd 15110 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ → (-1 ≤ (cos‘𝐴) ∧ (cos‘𝐴) ≤ 1))
104103simprd 482 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) ≤ 1)
105 recoscl 15070 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) ∈ ℝ)
106 subge0 10733 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (0 ≤ (1 − (cos‘𝐴)) ↔ (cos‘𝐴) ≤ 1))
107 halfnneg2 11455 . . . . . . . 8 ((1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℝ → (0 ≤ (1 − (cos‘𝐴)) ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
108100, 107syl 17 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (0 ≤ (1 − (cos‘𝐴)) ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
109106, 108bitr3d 270 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → ((cos‘𝐴) ≤ 1 ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
11098, 105, 109sylancr 698 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ → ((cos‘𝐴) ≤ 1 ↔ 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2)))
111104, 110mpbid 222 . . . 4 (𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2))
1126, 111syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 0 ≤ ((1 − (cos‘𝐴)) / 2))
113 readdcl 10211 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℝ) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
11498, 99, 113sylancr 698 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℝ)
115103simpld 477 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → -1 ≤ (cos‘𝐴))
11698renegcli 10534 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℝ
117 subge0 10733 . . . . . . . . . 10 (((cos‘𝐴) ∈ ℝ ∧ -1 ∈ ℝ) → (0 ≤ ((cos‘𝐴) − -1) ↔ -1 ≤ (cos‘𝐴)))
118105, 116, 117sylancl 697 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ ((cos‘𝐴) − -1) ↔ -1 ≤ (cos‘𝐴)))
119 recn 10218 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
120119coscld 15060 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
121 ax-1cn 10186 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℂ
122 subneg 10522 . . . . . . . . . . . 12 (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) − -1) = ((cos‘𝐴) + 1))
123 addcom 10414 . . . . . . . . . . . 12 (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) + 1) = (1 + (cos‘𝐴)))
124122, 123eqtrd 2794 . . . . . . . . . . 11 (((cos‘𝐴) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((cos‘𝐴) − -1) = (1 + (cos‘𝐴)))
125120, 121, 124sylancl 697 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℝ → ((cos‘𝐴) − -1) = (1 + (cos‘𝐴)))
126125breq2d 4816 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → (0 ≤ ((cos‘𝐴) − -1) ↔ 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴))))
127118, 126bitr3d 270 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℝ → (-1 ≤ (cos‘𝐴) ↔ 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴))))
128115, 127mpbid 222 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴)))
1296, 128syl 17 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 0 ≤ (1 + (cos‘𝐴)))
130 snunioo 12491 . . . . . . . . . 10 ((0 ∈ ℝ* ∧ π ∈ ℝ* ∧ 0 < π) → ({0} ∪ (0(,)π)) = (0[,)π))
13155, 3, 13, 130mp3an 1573 . . . . . . . . 9 ({0} ∪ (0(,)π)) = (0[,)π)
132131eleq2i 2831 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ({0} ∪ (0(,)π)) ↔ 𝐴 ∈ (0[,)π))
133 elun 3896 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ({0} ∪ (0(,)π)) ↔ (𝐴 ∈ {0} ∨ 𝐴 ∈ (0(,)π)))
134132, 133bitr3i 266 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (0[,)π) ↔ (𝐴 ∈ {0} ∨ 𝐴 ∈ (0(,)π)))
135 elsni 4338 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ {0} → 𝐴 = 0)
136 fveq2 6352 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 = 0 → (cos‘𝐴) = (cos‘0))
137 cos0 15079 . . . . . . . . . . . . 13 (cos‘0) = 1
138136, 137syl6eq 2810 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 = 0 → (cos‘𝐴) = 1)
139138oveq2d 6829 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = 0 → (1 + (cos‘𝐴)) = (1 + 1))
140 df-2 11271 . . . . . . . . . . 11 2 = (1 + 1)
141139, 140syl6eqr 2812 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = 0 → (1 + (cos‘𝐴)) = 2)
14228a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = 0 → 2 ≠ 0)
143141, 142eqnetrd 2999 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
144135, 143syl 17 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ {0} → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
145 sinq12gt0 24458 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (0(,)π) → 0 < (sin‘𝐴))
146 ltne 10326 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℝ ∧ 0 < (sin‘𝐴)) → (sin‘𝐴) ≠ 0)
1471, 146mpan 708 . . . . . . . . . 10 (0 < (sin‘𝐴) → (sin‘𝐴) ≠ 0)
148 elioore 12398 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ ℝ)
149148recnd 10260 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ (0(,)π) → 𝐴 ∈ ℂ)
150 oveq1 6820 . . . . . . . . . . . . . 14 (-1 = (cos‘𝐴) → (-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2))
151150a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℂ → (-1 = (cos‘𝐴) → (-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2)))
152 df-neg 10461 . . . . . . . . . . . . . . 15 -1 = (0 − 1)
153152eqeq1i 2765 . . . . . . . . . . . . . 14 (-1 = (cos‘𝐴) ↔ (0 − 1) = (cos‘𝐴))
154 coscl 15056 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
155 0cn 10224 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℂ
156 subadd 10476 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℂ) → ((0 − 1) = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
157155, 121, 156mp3an12 1563 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((cos‘𝐴) ∈ ℂ → ((0 − 1) = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
158154, 157syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → ((0 − 1) = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
159153, 158syl5bb 272 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℂ → (-1 = (cos‘𝐴) ↔ (1 + (cos‘𝐴)) = 0))
160 sincl 15055 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℂ → (sin‘𝐴) ∈ ℂ)
161160sqcld 13200 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → ((sin‘𝐴)↑2) ∈ ℂ)
162 0cnd 10225 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → 0 ∈ ℂ)
163154sqcld 13200 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → ((cos‘𝐴)↑2) ∈ ℂ)
164161, 162, 163addcan2d 10432 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → ((((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = (0 + ((cos‘𝐴)↑2)) ↔ ((sin‘𝐴)↑2) = 0))
165 sincossq 15105 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = 1)
166 neg1sqe1 13153 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (-1↑2) = 1
167165, 166syl6eqr 2812 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = (-1↑2))
168163addid2d 10429 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℂ → (0 + ((cos‘𝐴)↑2)) = ((cos‘𝐴)↑2))
169167, 168eqeq12d 2775 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → ((((sin‘𝐴)↑2) + ((cos‘𝐴)↑2)) = (0 + ((cos‘𝐴)↑2)) ↔ (-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2)))
170 sqeq0 13121 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((sin‘𝐴) ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) = 0 ↔ (sin‘𝐴) = 0))
171160, 170syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℂ → (((sin‘𝐴)↑2) = 0 ↔ (sin‘𝐴) = 0))
172164, 169, 1713bitr3d 298 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℂ → ((-1↑2) = ((cos‘𝐴)↑2) ↔ (sin‘𝐴) = 0))
173151, 159, 1723imtr3d 282 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℂ → ((1 + (cos‘𝐴)) = 0 → (sin‘𝐴) = 0))
174149, 173syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (0(,)π) → ((1 + (cos‘𝐴)) = 0 → (sin‘𝐴) = 0))
175174necon3d 2953 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (0(,)π) → ((sin‘𝐴) ≠ 0 → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0))
176147, 175syl5 34 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (0(,)π) → (0 < (sin‘𝐴) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0))
177145, 176mpd 15 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (0(,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
178144, 177jaoi 393 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ {0} ∨ 𝐴 ∈ (0(,)π)) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
179134, 178sylbi 207 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)
180114, 129, 179ne0gt0d 10366 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → 0 < (1 + (cos‘𝐴)))
181114, 180elrpd 12062 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℝ+)
182181rphalfcld 12077 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → ((1 + (cos‘𝐴)) / 2) ∈ ℝ+)
183102, 112, 182sqrtdivd 14361 . 2 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (√‘(((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2))) = ((√‘((1 − (cos‘𝐴)) / 2)) / (√‘((1 + (cos‘𝐴)) / 2))))
1847coscld 15060 . . . . 5 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (cos‘𝐴) ∈ ℂ)
185 subcl 10472 . . . . 5 ((1 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℂ) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
186121, 184, 185sylancr 698 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
187 addcl 10210 . . . . 5 ((1 ∈ ℂ ∧ (cos‘𝐴) ∈ ℂ) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
188121, 184, 187sylancr 698 . . . 4 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ)
189 2cnne0 11434 . . . . 5 (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)
190 divcan7 10926 . . . . 5 (((1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ ((1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) → (((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2)) = ((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴))))
191189, 190mp3an3 1562 . . . 4 (((1 − (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ ((1 + (cos‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ (1 + (cos‘𝐴)) ≠ 0)) → (((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2)) = ((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴))))
192186, 188, 179, 191syl12anc 1475 . . 3 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2)) = ((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴))))
193192fveq2d 6356 . 2 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (√‘(((1 − (cos‘𝐴)) / 2) / ((1 + (cos‘𝐴)) / 2))) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴)))))
19497, 183, 1933eqtr2d 2800 1 (𝐴 ∈ (0[,)π) → (tan‘(𝐴 / 2)) = (√‘((1 − (cos‘𝐴)) / (1 + (cos‘𝐴)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  cun 3713  wss 3715  {csn 4321   class class class wbr 4804  cfv 6049  (class class class)co 6813  cc 10126  cr 10127  0cc0 10128  1c1 10129   + caddc 10131   · cmul 10133  *cxr 10265   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458  -cneg 10459   / cdiv 10876  2c2 11262  (,)cioo 12368  [,)cico 12370  [,]cicc 12371  cexp 13054  cre 14036  csqrt 14172  sincsin 14993  cosccos 14994  tanctan 14995  πcpi 14996
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 7114  ax-inf2 8711  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  ax-pre-sup 10206  ax-addf 10207  ax-mulf 10208
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 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-of 7062  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-supp 7464  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-2o 7730  df-oadd 7733  df-er 7911  df-map 8025  df-pm 8026  df-ixp 8075  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-fsupp 8441  df-fi 8482  df-sup 8513  df-inf 8514  df-oi 8580  df-card 8955  df-cda 9182  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-4 11273  df-5 11274  df-6 11275  df-7 11276  df-8 11277  df-9 11278  df-n0 11485  df-z 11570  df-dec 11686  df-uz 11880  df-q 11982  df-rp 12026  df-xneg 12139  df-xadd 12140  df-xmul 12141  df-ioo 12372  df-ioc 12373  df-ico 12374  df-icc 12375  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-fl 12787  df-mod 12863  df-seq 12996  df-exp 13055  df-fac 13255  df-bc 13284  df-hash 13312  df-shft 14006  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175  df-limsup 14401  df-clim 14418  df-rlim 14419  df-sum 14616  df-ef 14997  df-sin 14999  df-cos 15000  df-tan 15001  df-pi 15002  df-struct 16061  df-ndx 16062  df-slot 16063  df-base 16065  df-sets 16066  df-ress 16067  df-plusg 16156  df-mulr 16157  df-starv 16158  df-sca 16159  df-vsca 16160  df-ip 16161  df-tset 16162  df-ple 16163  df-ds 16166  df-unif 16167  df-hom 16168  df-cco 16169  df-rest 16285  df-topn 16286  df-0g 16304  df-gsum 16305  df-topgen 16306  df-pt 16307  df-prds 16310  df-xrs 16364  df-qtop 16369  df-imas 16370  df-xps 16372  df-mre 16448  df-mrc 16449  df-acs 16451  df-mgm 17443  df-sgrp 17485  df-mnd 17496  df-submnd 17537  df-mulg 17742  df-cntz 17950  df-cmn 18395  df-psmet 19940  df-xmet 19941  df-met 19942  df-bl 19943  df-mopn 19944  df-fbas 19945  df-fg 19946  df-cnfld 19949  df-top 20901  df-topon 20918  df-topsp 20939  df-bases 20952  df-cld 21025  df-ntr 21026  df-cls 21027  df-nei 21104  df-lp 21142  df-perf 21143  df-cn 21233  df-cnp 21234  df-haus 21321  df-tx 21567  df-hmeo 21760  df-fil 21851  df-fm 21943  df-flim 21944  df-flf 21945  df-xms 22326  df-ms 22327  df-tms 22328  df-cncf 22882  df-limc 23829  df-dv 23830
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