HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  adjcoi Unicode version

Theorem adjcoi 22676
Description: The adjoint of a composition of bounded linear operators. Theorem 3.11(viii) of [Beran] p. 106. (Contributed by NM, 10-Mar-2006.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
nmoptri.1  |-  S  e.  BndLinOp
nmoptri.2  |-  T  e.  BndLinOp
Assertion
Ref Expression
adjcoi  |-  ( adjh `  ( S  o.  T
) )  =  ( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) )

Proof of Theorem adjcoi
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nmoptri.2 . . . . . . . 8  |-  T  e.  BndLinOp
2 adjbdln 22659 . . . . . . . 8  |-  ( T  e.  BndLinOp  ->  ( adjh `  T
)  e.  BndLinOp )
3 bdopf 22438 . . . . . . . 8  |-  ( (
adjh `  T )  e. 
BndLinOp  ->  ( adjh `  T
) : ~H --> ~H )
41, 2, 3mp2b 9 . . . . . . 7  |-  ( adjh `  T ) : ~H --> ~H
5 nmoptri.1 . . . . . . . 8  |-  S  e.  BndLinOp
6 adjbdln 22659 . . . . . . . 8  |-  ( S  e.  BndLinOp  ->  ( adjh `  S
)  e.  BndLinOp )
7 bdopf 22438 . . . . . . . 8  |-  ( (
adjh `  S )  e. 
BndLinOp  ->  ( adjh `  S
) : ~H --> ~H )
85, 6, 7mp2b 9 . . . . . . 7  |-  ( adjh `  S ) : ~H --> ~H
94, 8hocoi 22340 . . . . . 6  |-  ( y  e.  ~H  ->  (
( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) `  y )  =  ( ( adjh `  T
) `  ( ( adjh `  S ) `  y ) ) )
109oveq2d 5836 . . . . 5  |-  ( y  e.  ~H  ->  (
x  .ih  ( (
( adjh `  T )  o.  ( adjh `  S
) ) `  y
) )  =  ( x  .ih  ( (
adjh `  T ) `  ( ( adjh `  S
) `  y )
) ) )
1110adantl 452 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( x  .ih  (
( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( adjh `  T ) `  ( ( adjh `  S
) `  y )
) ) )
12 bdopf 22438 . . . . . . . . 9  |-  ( S  e.  BndLinOp  ->  S : ~H --> ~H )
135, 12ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  S : ~H
--> ~H
14 bdopf 22438 . . . . . . . . 9  |-  ( T  e.  BndLinOp  ->  T : ~H --> ~H )
151, 14ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  T : ~H
--> ~H
1613, 15hocoi 22340 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ~H  ->  (
( S  o.  T
) `  x )  =  ( S `  ( T `  x ) ) )
1716oveq1d 5835 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ~H  ->  (
( ( S  o.  T ) `  x
)  .ih  y )  =  ( ( S `
 ( T `  x ) )  .ih  y ) )
1817adantr 451 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( ( S  o.  T ) `  x )  .ih  y
)  =  ( ( S `  ( T `
 x ) ) 
.ih  y ) )
1915ffvelrni 5626 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ~H  ->  ( T `  x )  e.  ~H )
20 bdopadj 22658 . . . . . . . 8  |-  ( S  e.  BndLinOp  ->  S  e.  dom  adjh )
215, 20ax-mp 8 . . . . . . 7  |-  S  e. 
dom  adjh
22 adj2 22510 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  ( T `  x
)  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( S `  ( T `  x ) )  .ih  y )  =  ( ( T `
 x )  .ih  ( ( adjh `  S
) `  y )
) )
2321, 22mp3an1 1264 . . . . . 6  |-  ( ( ( T `  x
)  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( S `  ( T `  x ) )  .ih  y )  =  ( ( T `
 x )  .ih  ( ( adjh `  S
) `  y )
) )
2419, 23sylan 457 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( S `  ( T `  x ) )  .ih  y )  =  ( ( T `
 x )  .ih  ( ( adjh `  S
) `  y )
) )
258ffvelrni 5626 . . . . . 6  |-  ( y  e.  ~H  ->  (
( adjh `  S ) `  y )  e.  ~H )
26 bdopadj 22658 . . . . . . . 8  |-  ( T  e.  BndLinOp  ->  T  e.  dom  adjh )
271, 26ax-mp 8 . . . . . . 7  |-  T  e. 
dom  adjh
28 adj2 22510 . . . . . . 7  |-  ( ( T  e.  dom  adjh  /\  x  e.  ~H  /\  ( ( adjh `  S
) `  y )  e.  ~H )  ->  (
( T `  x
)  .ih  ( ( adjh `  S ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( adjh `  T ) `  ( ( adjh `  S
) `  y )
) ) )
2927, 28mp3an1 1264 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  ( ( adjh `  S
) `  y )  e.  ~H )  ->  (
( T `  x
)  .ih  ( ( adjh `  S ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( adjh `  T ) `  ( ( adjh `  S
) `  y )
) ) )
3025, 29sylan2 460 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( T `  x )  .ih  (
( adjh `  S ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( adjh `  T ) `  ( ( adjh `  S
) `  y )
) ) )
3118, 24, 303eqtrd 2320 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( ( S  o.  T ) `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  T ) `  (
( adjh `  S ) `  y ) ) ) )
325, 1bdopcoi 22674 . . . . . 6  |-  ( S  o.  T )  e.  BndLinOp
33 bdopadj 22658 . . . . . 6  |-  ( ( S  o.  T )  e.  BndLinOp  ->  ( S  o.  T )  e.  dom  adjh )
3432, 33ax-mp 8 . . . . 5  |-  ( S  o.  T )  e. 
dom  adjh
35 adj2 22510 . . . . 5  |-  ( ( ( S  o.  T
)  e.  dom  adjh  /\  x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( ( S  o.  T ) `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  ( S  o.  T
) ) `  y
) ) )
3634, 35mp3an1 1264 . . . 4  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( ( S  o.  T ) `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  ( S  o.  T
) ) `  y
) ) )
3711, 31, 363eqtr2rd 2323 . . 3  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( x  .ih  (
( adjh `  ( S  o.  T ) ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) `  y ) ) )
3837rgen2a 2610 . 2  |-  A. x  e.  ~H  A. y  e. 
~H  ( x  .ih  ( ( adjh `  ( S  o.  T )
) `  y )
)  =  ( x 
.ih  ( ( (
adjh `  T )  o.  ( adjh `  S
) ) `  y
) )
39 adjbdln 22659 . . . 4  |-  ( ( S  o.  T )  e.  BndLinOp  ->  ( adjh `  ( S  o.  T )
)  e.  BndLinOp )
40 bdopf 22438 . . . 4  |-  ( (
adjh `  ( S  o.  T ) )  e.  BndLinOp 
->  ( adjh `  ( S  o.  T )
) : ~H --> ~H )
4132, 39, 40mp2b 9 . . 3  |-  ( adjh `  ( S  o.  T
) ) : ~H --> ~H
424, 8hocofi 22342 . . 3  |-  ( (
adjh `  T )  o.  ( adjh `  S
) ) : ~H --> ~H
43 hoeq2 22407 . . 3  |-  ( ( ( adjh `  ( S  o.  T )
) : ~H --> ~H  /\  ( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) : ~H --> ~H )  -> 
( A. x  e. 
~H  A. y  e.  ~H  ( x  .ih  ( (
adjh `  ( S  o.  T ) ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) `  y ) )  <->  ( adjh `  ( S  o.  T
) )  =  ( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) ) )
4441, 42, 43mp2an 653 . 2  |-  ( A. x  e.  ~H  A. y  e.  ~H  ( x  .ih  ( ( adjh `  ( S  o.  T )
) `  y )
)  =  ( x 
.ih  ( ( (
adjh `  T )  o.  ( adjh `  S
) ) `  y
) )  <->  ( adjh `  ( S  o.  T
) )  =  ( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) ) )
4538, 44mpbi 199 1  |-  ( adjh `  ( S  o.  T
) )  =  ( ( adjh `  T
)  o.  ( adjh `  S ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1685   A.wral 2544    dom cdm 4688    o. ccom 4692   -->wf 5217   ` cfv 5221  (class class class)co 5820   ~Hchil 21495    .ih csp 21498   BndLinOpcbo 21524   adjhcado 21531
This theorem is referenced by:  pjcmul1i  22777
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1636  ax-8 1644  ax-13 1687  ax-14 1689  ax-6 1704  ax-7 1709  ax-11 1716  ax-12 1868  ax-ext 2265  ax-rep 4132  ax-sep 4142  ax-nul 4150  ax-pow 4187  ax-pr 4213  ax-un 4511  ax-inf2 7338  ax-cc 8057  ax-cnex 8789  ax-resscn 8790  ax-1cn 8791  ax-icn 8792  ax-addcl 8793  ax-addrcl 8794  ax-mulcl 8795  ax-mulrcl 8796  ax-mulcom 8797  ax-addass 8798  ax-mulass 8799  ax-distr 8800  ax-i2m1 8801  ax-1ne0 8802  ax-1rid 8803  ax-rnegex 8804  ax-rrecex 8805  ax-cnre 8806  ax-pre-lttri 8807  ax-pre-lttrn 8808  ax-pre-ltadd 8809  ax-pre-mulgt0 8810  ax-pre-sup 8811  ax-addf 8812  ax-mulf 8813  ax-hilex 21575  ax-hfvadd 21576  ax-hvcom 21577  ax-hvass 21578  ax-hv0cl 21579  ax-hvaddid 21580  ax-hfvmul 21581  ax-hvmulid 21582  ax-hvmulass 21583  ax-hvdistr1 21584  ax-hvdistr2 21585  ax-hvmul0 21586  ax-hfi 21654  ax-his1 21657  ax-his2 21658  ax-his3 21659  ax-his4 21660  ax-hcompl 21777
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1631  df-eu 2148  df-mo 2149  df-clab 2271  df-cleq 2277  df-clel 2280  df-nfc 2409  df-ne 2449  df-nel 2450  df-ral 2549  df-rex 2550  df-reu 2551  df-rmo 2552  df-rab 2553  df-v 2791  df-sbc 2993  df-csb 3083  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-pss 3169  df-nul 3457  df-if 3567  df-pw 3628  df-sn 3647  df-pr 3648  df-tp 3649  df-op 3650  df-uni 3829  df-int 3864  df-iun 3908  df-iin 3909  df-br 4025  df-opab 4079  df-mpt 4080  df-tr 4115  df-eprel 4304  df-id 4308  df-po 4313  df-so 4314  df-fr 4351  df-se 4352  df-we 4353  df-ord 4394  df-on 4395  df-lim 4396  df-suc 4397  df-om 4656  df-xp 4694  df-rel 4695  df-cnv 4696  df-co 4697  df-dm 4698  df-rn 4699  df-res 4700  df-ima 4701  df-fun 5223  df-fn 5224  df-f 5225  df-f1 5226  df-fo 5227  df-f1o 5228  df-fv 5229  df-isom 5230  df-ov 5823  df-oprab 5824  df-mpt2 5825  df-of 6040  df-1st 6084  df-2nd 6085  df-iota 6253  df-riota 6300  df-recs 6384  df-rdg 6419  df-1o 6475  df-2o 6476  df-oadd 6479  df-omul 6480  df-er 6656  df-map 6770  df-pm 6771  df-ixp 6814  df-en 6860  df-dom 6861  df-sdom 6862  df-fin 6863  df-fi 7161  df-sup 7190  df-oi 7221  df-card 7568  df-acn 7571  df-cda 7790  df-pnf 8865  df-mnf 8866  df-xr 8867  df-ltxr 8868  df-le 8869  df-sub 9035  df-neg 9036  df-div 9420  df-nn 9743  df-2 9800  df-3 9801  df-4 9802  df-5 9803  df-6 9804  df-7 9805  df-8 9806  df-9 9807  df-10 9808  df-n0 9962  df-z 10021  df-dec 10121  df-uz 10227  df-q 10313  df-rp 10351  df-xneg 10448  df-xadd 10449  df-xmul 10450  df-ioo 10656  df-ico 10658  df-icc 10659  df-fz 10779  df-fzo 10867  df-fl 10921  df-seq 11043  df-exp 11101  df-hash 11334  df-cj 11580  df-re 11581  df-im 11582  df-sqr 11716  df-abs 11717  df-clim 11958  df-rlim 11959  df-sum 12155  df-struct 13146  df-ndx 13147  df-slot 13148  df-base 13149  df-sets 13150  df-ress 13151  df-plusg 13217  df-mulr 13218  df-starv 13219  df-sca 13220  df-vsca 13221  df-tset 13223  df-ple 13224  df-ds 13226  df-hom 13228  df-cco 13229  df-rest 13323  df-topn 13324  df-topgen 13340  df-pt 13341  df-prds 13344  df-xrs 13399  df-0g 13400  df-gsum 13401  df-qtop 13406  df-imas 13407  df-xps 13409  df-mre 13484  df-mrc 13485  df-acs 13487  df-mnd 14363  df-submnd 14412  df-mulg 14488  df-cntz 14789  df-cmn 15087  df-xmet 16369  df-met 16370  df-bl 16371  df-mopn 16372  df-cnfld 16374  df-top 16632  df-bases 16634  df-topon 16635  df-topsp 16636  df-cld 16752  df-ntr 16753  df-cls 16754  df-nei 16831  df-cn 16953  df-cnp 16954  df-lm 16955  df-t1 17038  df-haus 17039  df-tx 17253  df-hmeo 17442  df-fbas 17516  df-fg 17517  df-fil 17537  df-fm 17629  df-flim 17630  df-flf 17631  df-xms 17881  df-ms 17882  df-tms 17883  df-cfil 18677  df-cau 18678  df-cmet 18679  df-grpo 20852  df-gid 20853  df-ginv 20854  df-gdiv 20855  df-ablo 20943  df-subgo 20963  df-vc 21096  df-nv 21142  df-va 21145  df-ba 21146  df-sm 21147  df-0v 21148  df-vs 21149  df-nmcv 21150  df-ims 21151  df-dip 21268  df-ssp 21292  df-lno 21316  df-nmoo 21317  df-0o 21319  df-ph 21385  df-cbn 21436  df-hnorm 21544  df-hba 21545  df-hvsub 21547  df-hlim 21548  df-hcau 21549  df-sh 21782  df-ch 21797  df-oc 21827  df-ch0 21828  df-shs 21883  df-pjh 21970  df-h0op 22324  df-nmop 22415  df-cnop 22416  df-lnop 22417  df-bdop 22418  df-unop 22419  df-hmop 22420  df-nmfn 22421  df-nlfn 22422  df-cnfn 22423  df-lnfn 22424  df-adjh 22425
  Copyright terms: Public domain W3C validator