Hilbert Space Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  elpjrn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem elpjrn 29177
 Description: Reconstruction of the subspace of a projection operator. (Contributed by NM, 24-Apr-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 19-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
elpjrn (𝑇 ∈ ran proj → ran 𝑇 = {𝑥 ∈ ℋ ∣ (𝑇𝑥) = 𝑥})
Distinct variable group:   𝑥,𝑇

Proof of Theorem elpjrn
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elpjch 29176 . . . . . . . 8 (𝑇 ∈ ran proj → (ran 𝑇C𝑇 = (proj‘ran 𝑇)))
21simpld 474 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ ran proj → ran 𝑇C )
3 chss 28214 . . . . . . 7 (ran 𝑇C → ran 𝑇 ⊆ ℋ)
42, 3syl 17 . . . . . 6 (𝑇 ∈ ran proj → ran 𝑇 ⊆ ℋ)
54sseld 3635 . . . . 5 (𝑇 ∈ ran proj → (𝑥 ∈ ran 𝑇𝑥 ∈ ℋ))
6 elpjhmop 29172 . . . . . . . . 9 (𝑇 ∈ ran proj𝑇 ∈ HrmOp)
7 hmopf 28861 . . . . . . . . 9 (𝑇 ∈ HrmOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
86, 7syl 17 . . . . . . . 8 (𝑇 ∈ ran proj𝑇: ℋ⟶ ℋ)
9 ffn 6083 . . . . . . . 8 (𝑇: ℋ⟶ ℋ → 𝑇 Fn ℋ)
108, 9syl 17 . . . . . . 7 (𝑇 ∈ ran proj𝑇 Fn ℋ)
11 fvelrnb 6282 . . . . . . 7 (𝑇 Fn ℋ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ (𝑇𝑦) = 𝑥))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 (𝑇 ∈ ran proj → (𝑥 ∈ ran 𝑇 ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ (𝑇𝑦) = 𝑥))
13 fvco3 6314 . . . . . . . . . 10 ((𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇𝑇)‘𝑦) = (𝑇‘(𝑇𝑦)))
148, 13sylan 487 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∈ ran proj𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇𝑇)‘𝑦) = (𝑇‘(𝑇𝑦)))
15 elpjidm 29171 . . . . . . . . . . 11 (𝑇 ∈ ran proj → (𝑇𝑇) = 𝑇)
1615adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝑇 ∈ ran proj𝑦 ∈ ℋ) → (𝑇𝑇) = 𝑇)
1716fveq1d 6231 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∈ ran proj𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇𝑇)‘𝑦) = (𝑇𝑦))
1814, 17eqtr3d 2687 . . . . . . . 8 ((𝑇 ∈ ran proj𝑦 ∈ ℋ) → (𝑇‘(𝑇𝑦)) = (𝑇𝑦))
19 fveq2 6229 . . . . . . . . 9 ((𝑇𝑦) = 𝑥 → (𝑇‘(𝑇𝑦)) = (𝑇𝑥))
20 id 22 . . . . . . . . 9 ((𝑇𝑦) = 𝑥 → (𝑇𝑦) = 𝑥)
2119, 20eqeq12d 2666 . . . . . . . 8 ((𝑇𝑦) = 𝑥 → ((𝑇‘(𝑇𝑦)) = (𝑇𝑦) ↔ (𝑇𝑥) = 𝑥))
2218, 21syl5ibcom 235 . . . . . . 7 ((𝑇 ∈ ran proj𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇𝑦) = 𝑥 → (𝑇𝑥) = 𝑥))
2322rexlimdva 3060 . . . . . 6 (𝑇 ∈ ran proj → (∃𝑦 ∈ ℋ (𝑇𝑦) = 𝑥 → (𝑇𝑥) = 𝑥))
2412, 23sylbid 230 . . . . 5 (𝑇 ∈ ran proj → (𝑥 ∈ ran 𝑇 → (𝑇𝑥) = 𝑥))
255, 24jcad 554 . . . 4 (𝑇 ∈ ran proj → (𝑥 ∈ ran 𝑇 → (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇𝑥) = 𝑥)))
26 fnfvelrn 6396 . . . . . . 7 ((𝑇 Fn ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇𝑥) ∈ ran 𝑇)
2710, 26sylan 487 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ ran proj𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇𝑥) ∈ ran 𝑇)
28 eleq1 2718 . . . . . 6 ((𝑇𝑥) = 𝑥 → ((𝑇𝑥) ∈ ran 𝑇𝑥 ∈ ran 𝑇))
2927, 28syl5ibcom 235 . . . . 5 ((𝑇 ∈ ran proj𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑇𝑥) = 𝑥𝑥 ∈ ran 𝑇))
3029expimpd 628 . . . 4 (𝑇 ∈ ran proj → ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇𝑥) = 𝑥) → 𝑥 ∈ ran 𝑇))
3125, 30impbid 202 . . 3 (𝑇 ∈ ran proj → (𝑥 ∈ ran 𝑇 ↔ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇𝑥) = 𝑥)))
3231abbi2dv 2771 . 2 (𝑇 ∈ ran proj → ran 𝑇 = {𝑥 ∣ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇𝑥) = 𝑥)})
33 df-rab 2950 . 2 {𝑥 ∈ ℋ ∣ (𝑇𝑥) = 𝑥} = {𝑥 ∣ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇𝑥) = 𝑥)}
3432, 33syl6eqr 2703 1 (𝑇 ∈ ran proj → ran 𝑇 = {𝑥 ∈ ℋ ∣ (𝑇𝑥) = 𝑥})
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  {cab 2637  ∃wrex 2942  {crab 2945   ⊆ wss 3607  ran crn 5144   ∘ ccom 5147   Fn wfn 5921  ⟶wf 5922  ‘cfv 5926   ℋchil 27904   Cℋ cch 27914  projℎcpjh 27922  HrmOpcho 27935 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cc 9295  ax-dc 9306  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054  ax-hilex 27984  ax-hfvadd 27985  ax-hvcom 27986  ax-hvass 27987  ax-hv0cl 27988  ax-hvaddid 27989  ax-hfvmul 27990  ax-hvmulid 27991  ax-hvmulass 27992  ax-hvdistr1 27993  ax-hvdistr2 27994  ax-hvmul0 27995  ax-hfi 28064  ax-his1 28067  ax-his2 28068  ax-his3 28069  ax-his4 28070  ax-hcompl 28187 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-omul 7610  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-acn 8806  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-seq 12842  df-exp 12901  df-hash 13158  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-sum 14461  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-mulg 17588  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-lm 21081  df-t1 21166  df-haus 21167  df-cmp 21238  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-fm 21789  df-flim 21790  df-flf 21791  df-fcls 21792  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-cfil 23099  df-cau 23100  df-cmet 23101  df-grpo 27475  df-gid 27476  df-ginv 27477  df-gdiv 27478  df-ablo 27527  df-vc 27542  df-nv 27575  df-va 27578  df-ba 27579  df-sm 27580  df-0v 27581  df-vs 27582  df-nmcv 27583  df-ims 27584  df-dip 27684  df-ssp 27705  df-lno 27727  df-nmoo 27728  df-blo 27729  df-0o 27730  df-ph 27796  df-cbn 27847  df-hlo 27870  df-hnorm 27953  df-hba 27954  df-hvsub 27956  df-hlim 27957  df-hcau 27958  df-sh 28192  df-ch 28206  df-oc 28237  df-ch0 28238  df-shs 28295  df-pjh 28382  df-h0op 28735  df-iop 28736  df-nmop 28826  df-cnop 28827  df-lnop 28828  df-bdop 28829  df-unop 28830  df-hmop 28831 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator