HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
Unicode version
Theorem cos2tt 7405
Description: Double-angle formula for cosine. (Contributed by Paul Chapman, 24-Jan-2008.)
Assertion
Ref Expression
cos2tt |- (A e. CC -> (cos` (2 x. A)) = ((2 x. ((cos` A)^2)) - 1))
Proof of Theorem cos2tt
StepHypRef Expression
1 axaddcom 5247 . . . . . 6 |- ((((sin` A)^2) e. CC /\ ((cos` A)^2) e. CC) -> (((sin` A)^2) + ((cos` A)^2)) = (((cos` A)^2) + ((sin` A)^2)))
2 sinclt 7373 . . . . . . 7 |- (A e. CC -> (sin` A) e. CC)
3 sqclt 6542 . . . . . . 7 |- ((sin` A) e. CC -> ((sin` A)^2) e. CC)
42, 3syl 10 . . . . . 6 |- (A e. CC -> ((sin` A)^2) e. CC)
5 cosclt 7374 . . . . . . 7 |- (A e. CC -> (cos` A) e. CC)
6 sqclt 6542 . . . . . . 7 |- ((cos` A) e. CC -> ((cos` A)^2) e. CC)
75, 6syl 10 . . . . . 6 |- (A e. CC -> ((cos` A)^2) e. CC)
81, 4, 7sylanc 471 . . . . 5 |- (A e. CC -> (((sin` A)^2) + ((cos` A)^2)) = (((cos` A)^2) + ((sin` A)^2)))
9 sincossqt 7403 . . . . 5 |- (A e. CC -> (((sin` A)^2) + ((cos` A)^2)) = 1)
108, 9eqtr3d 1501 . . . 4 |- (A e. CC -> (((cos` A)^2) + ((sin` A)^2)) = 1)
11 ax1cn 5241 . . . . . 6 |- 1 e. CC
12 subaddt 5347 . . . . . 6 |- ((1 e. CC /\ ((cos` A)^2) e. CC /\ ((sin` A)^2) e. CC) -> ((1 - ((cos` A)^2)) = ((sin` A)^2) <-> (((cos` A)^2) + ((sin` A)^2)) = 1))
1311, 12mp3an1 900 . . . . 5 |- ((((cos` A)^2) e. CC /\ ((sin` A)^2) e. CC) -> ((1 - ((cos` A)^2)) = ((sin` A)^2) <-> (((cos` A)^2) + ((sin` A)^2)) = 1))
1413, 7, 4sylanc 471 . . . 4 |- (A e. CC -> ((1 - ((cos` A)^2)) = ((sin` A)^2) <-> (((cos` A)^2) + ((sin` A)^2)) = 1))
1510, 14mpbird 196 . . 3 |- (A e. CC -> (1 - ((cos` A)^2)) = ((sin` A)^2))
1615opreq2d 3961 . 2 |- (A e. CC -> (((cos` A)^2) - (1 - ((cos` A)^2))) = (((cos` A)^2) - ((sin` A)^2)))
17 2timest 5951 . . . . 5 |- (((cos` A)^2) e. CC -> (2 x. ((cos` A)^2)) = (((cos` A)^2) + ((cos` A)^2)))
187, 17syl 10 . . . 4 |- (A e. CC -> (2 x. ((cos` A)^2)) = (((cos` A)^2) + ((cos` A)^2)))
1918opreq1d 3960 . . 3 |- (A e. CC -> ((2 x. ((cos` A)^2)) - 1) = ((((cos` A)^2) + ((cos` A)^2)) - 1))
20 subsub3t 5435 . . . . 5 |- ((((cos` A)^2) e. CC /\ 1 e. CC /\ ((cos` A)^2) e. CC) -> (((cos` A)^2) - (1 - ((cos` A)^2))) = ((((cos` A)^2) + ((cos` A)^2)) - 1))
2111, 20mp3an2 901 . . . 4 |- ((((cos` A)^2) e. CC /\ ((cos` A)^2) e. CC) -> (((cos` A)^2) - (1 - ((cos` A)^2))) = ((((cos` A)^2) + ((cos` A)^2)) - 1))
2221, 7, 7sylanc 471 . . 3 |- (A e. CC -> (((cos` A)^2) - (1 - ((cos` A)^2))) = ((((cos` A)^2) + ((cos` A)^2)) - 1))
2319, 22eqtr4d 1502 . 2 |- (A e. CC -> ((2 x. ((cos` A)^2)) - 1) = (((cos` A)^2) - (1 - ((cos` A)^2))))
24 cosaddt 7396 . . . 4 |- ((A e. CC /\ A e. CC) -> (cos` (A + A)) = (((cos` A) x. (cos` A)) - ((sin` A) x. (sin` A))))
2524anidms 434 . . 3 |- (A e. CC -> (cos` (A + A)) = (((cos` A) x. (cos` A)) - ((sin` A) x. (sin` A))))
26 2timest 5951 . . . 4 |- (A e. CC -> (2 x. A) = (A + A))
2726fveq2d 3713 . . 3 |- (A e. CC -> (cos` (2 x. A)) = (cos` (A + A)))
28 sqvalt 6540 . . . . 5 |- ((cos` A) e. CC -> ((cos` A)^2) = ((cos` A) x. (cos` A)))
295, 28syl 10 . . . 4 |- (A e. CC -> ((cos` A)^2) = ((cos` A) x. (cos` A)))
30 sqvalt 6540 . . . . 5 |- ((sin` A) e. CC -> ((sin` A)^2) = ((sin` A) x. (sin` A)))
312, 30syl 10 . . . 4 |- (A e. CC -> ((sin` A)^2) = ((sin` A) x. (sin` A)))
3229, 31opreq12d 3963 . . 3 |- (A e. CC -> (((cos` A)^2) - ((sin` A)^2)) = (((cos` A) x. (cos` A)) - ((sin` A) x. (sin` A))))
3325, 27, 323eqtr4d 1509 . 2 |- (A e. CC -> (cos` (2 x. A)) = (((cos` A)^2) - ((sin` A)^2)))
3416, 23, 333eqtr4rd 1510 1 |- (A e. CC -> (cos` (2 x. A)) = ((2 x. ((cos` A)^2)) - 1))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -> wi 3   <-> wb 146   = wceq 953   e. wcel 955  ` cfv 3172  (class class class)co 3948  CCcc 5204  1c1 5207   + caddc 5209   x. cmul 5211   - cmin 5264  2c2 5908  ^cexp 6500  sincsin 7237  cosccos 7238
This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 959  ax-gen 960  ax-8 961  ax-9 962  ax-10 963  ax-11 964  ax-12 965  ax-13 966  ax-14 967  ax-17 968  ax-4 970  ax-5o 972  ax-6o 975  ax-9o 1119  ax-10o 1136  ax-16 1206  ax-11o 1213  ax-ext 1452  ax-rep 2683  ax-sep 2693  ax-nul 2700  ax-pow 2732  ax-pr 2769  ax-un 2857  ax-inf2 4597
This theorem depends on definitions:  df-bi 147  df-or 224  df-an 225  df-3or 774  df-3an 775  df-ex 978  df-sb 1168  df-eu 1375  df-mo 1376  df-clab 1457  df-cleq 1462  df-clel 1465  df-ne 1579  df-nel 1580  df-ral 1641  df-rex 1642  df-reu 1643  df-rab 1644  df-v 1803  df-sbc 1932  df-csb 1992  df-dif 2039  df-un 2040  df-in 2041  df-ss 2043  df-pss 2045  df-nul 2271  df-if 2352  df-pw 2392  df-sn 2402  df-pr 2403  df-tp 2405  df-op 2406  df-uni 2494  df-int 2524  df-iun 2558  df-br 2610  df-opab 2657  df-tr 2671  df-eprel 2821  df-id 2824  df-po 2831  df-so 2841  df-fr 2907  df-we 2924  df-ord 2941  df-on 2942  df-lim 2943  df-suc 2944  df-om 3122  df-xp 3174  df-rel 3175  df-cnv 3176  df-co 3177  df-dm 3178  df-rn 3179  df-res 3180  df-ima 3181  df-fun 3182  df-fn 3183  df-f 3184  df-f1 3185  df-fo 3186  df-f1o 3187  df-fv 3188  df-rdg 3917  df-opr 3950  df-oprab 3951  df-1st 4063  df-2nd 4064  df-1o 4117  df-oadd 4119  df-omul 4120  df-er 4245  df-ec 4247  df-qs 4250  df-en 4351  df-dom 4352  df-sdom 4353  df-sup 4548  df-ni 4972  df-pli 4973  df-mi 4974  df-lti 4975  df-plpq 5007  df-mpq 5008  df-enq 5009  df-nq 5010  df-plq 5011  df-mq 5012  df-rq 5013  df-ltq 5014  df-1q 5015  df-np 5058  df-1p 5059  df-plp 5060  df-mp 5061  df-ltp 5062  df-plpr 5136  df-mpr 5137  df-enr 5138  df-nr 5139  df-plr 5140  df-mr 5141  df-ltr 5142  df-0r 5143  df-1r 5144  df-m1r 5145  df-c 5212  df-0 5213  df-1 5214  df-i 5215  df-r 5216  df-plus 5217  df-mul 5218  df-lt 5219  df-sub 5328  df-neg 5330  df-pnf 5459  df-mnf 5460  df-xr 5461  df-ltxr 5462  df-le 5463  df-div 5672  df-n 5873  df-2 5917  df-3 5918  df-4 5919  df-n0 6047  df-z 6083  df-fl 6172  df-seq1 6245  df-shft 6278  df-uz 6350  df-fz 6400  df-seqz 6465  df-seq0 6466  df-exp 6501  df-sqr 6600  df-re 6682  df-im 6683  df-cj 6684  df-abs 6685  df-fac 6869  df-bc 6894  df-clim 6913  df-sum 6918  df-ef 7240  df-sin 7242  df-cos 7243
Copyright terms: Public domain