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Description: It suffices to show that 1 -i A and 1 + i A are in the continuity domain of log to show that A is in the continuity domain of arctangent. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | atansopn.d | ⊢ 𝐷 = ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) | |
| atansopn.s | ⊢ 𝑆 = { 𝑦 ∈ ℂ ∣ ( 1 + ( 𝑦 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 } | ||
| Assertion | atans2 | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | atansopn.d | ⊢ 𝐷 = ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) | |
| 2 | atansopn.s | ⊢ 𝑆 = { 𝑦 ∈ ℂ ∣ ( 1 + ( 𝑦 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 } | |
| 3 | sqcl | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℂ ) | |
| 4 | 3 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℂ ) |
| 5 | 4 | sqsqrtd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) = ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 6 | 5 | eqcomd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 𝐴 ↑ 2 ) = ( ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) ) |
| 7 | 4 | sqrtcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) |
| 8 | sqeqor | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) → ( ( 𝐴 ↑ 2 ) = ( ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) ↔ ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∨ 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) | |
| 9 | 7 8 | syldan | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 𝐴 ↑ 2 ) = ( ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) ↔ ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∨ 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 10 | 6 9 | mpbid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∨ 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 11 | 1re | ⊢ 1 ∈ ℝ | |
| 12 | 11 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 1 ∈ ℝ ) |
| 13 | 4 | negnegd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → - - ( 𝐴 ↑ 2 ) = ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 14 | 13 | fveq2d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( √ ‘ - - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 15 | ax-1cn | ⊢ 1 ∈ ℂ | |
| 16 | pncan2 | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℂ ) → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) − 1 ) = ( 𝐴 ↑ 2 ) ) | |
| 17 | 15 4 16 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) − 1 ) = ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 18 | mnfxr | ⊢ -∞ ∈ ℝ* | |
| 19 | 0re | ⊢ 0 ∈ ℝ | |
| 20 | elioc2 | ⊢ ( ( -∞ ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ ) → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ) ) ) | |
| 21 | 18 19 20 | mp2an | ⊢ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ) ) |
| 22 | 21 | bilani | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ) ) |
| 23 | 22 | simp1d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ) |
| 24 | resubcl | ⊢ ( ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ) → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) − 1 ) ∈ ℝ ) | |
| 25 | 23 11 24 | sylancl | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) − 1 ) ∈ ℝ ) |
| 26 | 17 25 | eqeltrrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℝ ) |
| 27 | 26 | renegcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → - ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℝ ) |
| 28 | 0red | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 ∈ ℝ ) | |
| 29 | 0le1 | ⊢ 0 ≤ 1 | |
| 30 | 29 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 ≤ 1 ) |
| 31 | subneg | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℂ ) → ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) | |
| 32 | 15 4 31 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 33 | 22 | simp3d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ) |
| 34 | 32 33 | eqbrtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ) |
| 35 | suble0 | ⊢ ( ( 1 ∈ ℝ ∧ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℝ ) → ( ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ↔ 1 ≤ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) | |
| 36 | 11 27 35 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ≤ 0 ↔ 1 ≤ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 37 | 34 36 | mpbid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 1 ≤ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 38 | 28 12 27 30 37 | letrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 ≤ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 39 | 27 38 | sqrtnegd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( √ ‘ - - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( i · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 40 | 14 39 | eqtr3d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( i · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 41 | 40 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = ( i · ( i · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 42 | ax-icn | ⊢ i ∈ ℂ | |
| 43 | 42 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → i ∈ ℂ ) |
| 44 | 27 38 | resqrtcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ) |
| 45 | 44 | recnd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) |
| 46 | 43 43 45 | mulassd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( i · i ) · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = ( i · ( i · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 47 | ixi | ⊢ ( i · i ) = - 1 | |
| 48 | 47 | oveq1i | ⊢ ( ( i · i ) · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = ( - 1 · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 49 | 45 | mulm1d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( - 1 · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 50 | 48 49 | eqtrid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( i · i ) · ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 51 | 41 46 50 | 3eqtr2d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 52 | 44 | renegcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℝ ) |
| 53 | 51 52 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 54 | 12 53 | readdcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 55 | 54 | mnfltd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → -∞ < ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 56 | 51 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) = ( 1 + - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 57 | negsub | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) → ( 1 + - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = ( 1 − ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) | |
| 58 | 15 45 57 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + - ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = ( 1 − ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 59 | 56 58 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) = ( 1 − ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 60 | sq1 | ⊢ ( 1 ↑ 2 ) = 1 | |
| 61 | 60 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 ↑ 2 ) = 1 ) |
| 62 | 27 | recnd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → - ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℂ ) |
| 63 | 62 | sqsqrtd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) = - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 64 | 37 61 63 | 3brtr4d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 ↑ 2 ) ≤ ( ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) ) |
| 65 | 27 38 | sqrtge0d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 ≤ ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 66 | 12 44 30 65 | le2sqd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 ≤ ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↔ ( 1 ↑ 2 ) ≤ ( ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ↑ 2 ) ) ) |
| 67 | 64 66 | mpbird | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 1 ≤ ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 68 | 12 44 | suble0d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 − ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ≤ 0 ↔ 1 ≤ ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 69 | 67 68 | mpbird | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( √ ‘ - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ≤ 0 ) |
| 70 | 59 69 | eqbrtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ≤ 0 ) |
| 71 | elioc2 | ⊢ ( ( -∞ ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ ) → ( ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∧ ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ≤ 0 ) ) ) | |
| 72 | 18 19 71 | mp2an | ⊢ ( ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∧ ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ≤ 0 ) ) |
| 73 | 54 55 70 72 | syl3anbrc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) |
| 74 | oveq2 | ⊢ ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( i · 𝐴 ) = ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) | |
| 75 | 74 | oveq2d | ⊢ ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) = ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 76 | 75 | eleq1d | ⊢ ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 77 | 73 76 | syl5ibrcom | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 78 | mulneg2 | ⊢ ( ( i ∈ ℂ ∧ ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) → ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = - ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) | |
| 79 | 42 7 78 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) = - ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) |
| 80 | 79 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) = ( 1 − - ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 81 | mulcl | ⊢ ( ( i ∈ ℂ ∧ ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) → ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ∈ ℂ ) | |
| 82 | 42 7 81 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 83 | subneg | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ∈ ℂ ) → ( 1 − - ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) = ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) | |
| 84 | 15 82 83 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − - ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) = ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 85 | 80 84 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) = ( 1 + ( i · ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 86 | 85 73 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) |
| 87 | oveq2 | ⊢ ( 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( i · 𝐴 ) = ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) | |
| 88 | 87 | oveq2d | ⊢ ( 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) = ( 1 − ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ) |
| 89 | 88 | eleq1d | ⊢ ( 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( 1 − ( i · - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 90 | 86 89 | syl5ibrcom | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 91 | 77 90 | orim12d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 𝐴 = ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∨ 𝐴 = - ( √ ‘ ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) ) |
| 92 | 10 91 | mpd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 93 | 92 | orcomd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 94 | 60 | a1i | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 1 ↑ 2 ) = 1 ) |
| 95 | sqmul | ⊢ ( ( i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ) → ( ( i · 𝐴 ) ↑ 2 ) = ( ( i ↑ 2 ) · ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) | |
| 96 | 42 95 | mpan | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( i · 𝐴 ) ↑ 2 ) = ( ( i ↑ 2 ) · ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 97 | i2 | ⊢ ( i ↑ 2 ) = - 1 | |
| 98 | 97 | oveq1i | ⊢ ( ( i ↑ 2 ) · ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( - 1 · ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 99 | 3 | mulm1d | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( - 1 · ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 100 | 98 99 | eqtrid | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( i ↑ 2 ) · ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 101 | 96 100 | eqtrd | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( i · 𝐴 ) ↑ 2 ) = - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) |
| 102 | 94 101 | oveq12d | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 ↑ 2 ) − ( ( i · 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 103 | mulcl | ⊢ ( ( i ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ) → ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) | |
| 104 | 42 103 | mpan | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) |
| 105 | subsq | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( ( 1 ↑ 2 ) − ( ( i · 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) | |
| 106 | 15 104 105 | sylancr | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 ↑ 2 ) − ( ( i · 𝐴 ) ↑ 2 ) ) = ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 107 | 15 3 31 | sylancr | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 1 − - ( 𝐴 ↑ 2 ) ) = ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 108 | 102 106 107 | 3eqtr3d | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) = ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 109 | 108 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) = ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ) |
| 110 | 2cn | ⊢ 2 ∈ ℂ | |
| 111 | 110 | a1i | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → 2 ∈ ℂ ) |
| 112 | 15 | a1i | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → 1 ∈ ℂ ) |
| 113 | 111 112 104 | subsubd | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) = ( ( 2 − 1 ) + ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 114 | 2m1e1 | ⊢ ( 2 − 1 ) = 1 | |
| 115 | 114 | oveq1i | ⊢ ( ( 2 − 1 ) + ( i · 𝐴 ) ) = ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) |
| 116 | 113 115 | eqtrdi | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) = ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 117 | 116 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) = ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 118 | 2re | ⊢ 2 ∈ ℝ | |
| 119 | elioc2 | ⊢ ( ( -∞ ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ ) → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) ) ) | |
| 120 | 18 19 119 | mp2an | ⊢ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) ) |
| 121 | 120 | bilani | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) ) |
| 122 | 121 | simp1d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
| 123 | resubcl | ⊢ ( ( 2 ∈ ℝ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) → ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) | |
| 124 | 118 122 123 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 125 | 117 124 | eqeltrrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
| 126 | 125 122 | remulcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 127 | 126 | mnfltd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → -∞ < ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 128 | 121 | simp3d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) |
| 129 | 0red | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 ∈ ℝ ) | |
| 130 | 118 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 2 ∈ ℝ ) |
| 131 | 2pos | ⊢ 0 < 2 | |
| 132 | 131 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 < 2 ) |
| 133 | 110 | subid1i | ⊢ ( 2 − 0 ) = 2 |
| 134 | 122 129 130 128 | lesub2dd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 2 − 0 ) ≤ ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 135 | 133 134 | eqbrtrrid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 2 ≤ ( 2 − ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 136 | 135 117 | breqtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 2 ≤ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 137 | 129 130 125 132 136 | ltletrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 < ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 138 | lemul2 | ⊢ ( ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) ) → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · 0 ) ) ) | |
| 139 | 122 129 125 137 138 | syl112anc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · 0 ) ) ) |
| 140 | 128 139 | mpbid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · 0 ) ) |
| 141 | addcl | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) | |
| 142 | 15 104 141 | sylancr | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) |
| 143 | 142 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) |
| 144 | 143 | mul01d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · 0 ) = 0 ) |
| 145 | 140 144 | breqtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ 0 ) |
| 146 | elioc2 | ⊢ ( ( -∞ ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ ) → ( ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∧ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ 0 ) ) ) | |
| 147 | 18 19 146 | mp2an | ⊢ ( ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∧ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ 0 ) ) |
| 148 | 126 127 145 147 | syl3anbrc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) |
| 149 | elioc2 | ⊢ ( ( -∞ ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) ) ) | |
| 150 | 18 19 149 | mp2an | ⊢ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) ) |
| 151 | 150 | bilani | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ -∞ < ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) ) |
| 152 | 151 | simp1d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
| 153 | 111 112 104 | subsub4d | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 2 − 1 ) − ( i · 𝐴 ) ) = ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 154 | 114 | oveq1i | ⊢ ( ( 2 − 1 ) − ( i · 𝐴 ) ) = ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) |
| 155 | 153 154 | eqtr3di | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) = ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 156 | 155 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) = ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 157 | resubcl | ⊢ ( ( 2 ∈ ℝ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) → ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) | |
| 158 | 118 152 157 | sylancr | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 159 | 156 158 | eqeltrrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ) |
| 160 | 152 159 | remulcld | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ℝ ) |
| 161 | 160 | mnfltd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → -∞ < ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 162 | 151 | simp3d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ) |
| 163 | 0red | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 ∈ ℝ ) | |
| 164 | 118 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 2 ∈ ℝ ) |
| 165 | 131 | a1i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 < 2 ) |
| 166 | 152 163 164 162 | lesub2dd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 2 − 0 ) ≤ ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 167 | 133 166 | eqbrtrrid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 2 ≤ ( 2 − ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 168 | 167 156 | breqtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 2 ≤ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 169 | 163 164 159 165 168 | ltletrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → 0 < ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) |
| 170 | lemul1 | ⊢ ( ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℝ ∧ 0 < ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ ( 0 · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) | |
| 171 | 152 163 159 169 170 | syl112anc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ≤ 0 ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ ( 0 · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) ) |
| 172 | 162 171 | mpbid | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ ( 0 · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ) |
| 173 | 159 | recnd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) |
| 174 | 173 | mul02d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( 0 · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) = 0 ) |
| 175 | 172 174 | breqtrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ≤ 0 ) |
| 176 | 160 161 175 147 | syl3anbrc | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) |
| 177 | 148 176 | jaodan | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) · ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) |
| 178 | 109 177 | eqeltrrd | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) → ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) |
| 179 | 93 178 | impbida | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) ) |
| 180 | 179 | notbid | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ¬ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ¬ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) ) |
| 181 | ioran | ⊢ ( ¬ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∨ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ↔ ( ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∧ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) | |
| 182 | 180 181 | bitrdi | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ¬ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ↔ ( ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∧ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) ) |
| 183 | addcl | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( 𝐴 ↑ 2 ) ∈ ℂ ) → ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) | |
| 184 | 15 3 183 | sylancr | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) |
| 185 | 1 | eleq2i | ⊢ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 186 | eldif | ⊢ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) ↔ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ∧ ¬ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) | |
| 187 | 185 186 | bitri | ⊢ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ∧ ¬ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 188 | 187 | baib | ⊢ ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ℂ → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ¬ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 189 | 184 188 | syl | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ¬ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 190 | subcl | ⊢ ( ( 1 ∈ ℂ ∧ ( i · 𝐴 ) ∈ ℂ ) → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) | |
| 191 | 15 104 190 | sylancr | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ) |
| 192 | 1 | eleq2i | ⊢ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 193 | eldif | ⊢ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) ↔ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) | |
| 194 | 192 193 | bitri | ⊢ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 195 | 194 | baib | ⊢ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 196 | 191 195 | syl | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 197 | 1 | eleq2i | ⊢ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 198 | eldif | ⊢ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( ℂ ∖ ( -∞ (,] 0 ) ) ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) | |
| 199 | 197 198 | bitri | ⊢ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ ∧ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 200 | 199 | baib | ⊢ ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ℂ → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 201 | 142 200 | syl | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) |
| 202 | 196 201 | anbi12d | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ↔ ( ¬ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ∧ ¬ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ ( -∞ (,] 0 ) ) ) ) |
| 203 | 182 189 202 | 3bitr4d | ⊢ ( 𝐴 ∈ ℂ → ( ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ↔ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ) ) |
| 204 | 203 | pm5.32i | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ) ) |
| 205 | 1 2 | atans | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 + ( 𝐴 ↑ 2 ) ) ∈ 𝐷 ) ) |
| 206 | 3anass | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ) ) | |
| 207 | 204 205 206 | 3bitr4i | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ↔ ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 1 − ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ∧ ( 1 + ( i · 𝐴 ) ) ∈ 𝐷 ) ) |