MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ipasslem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ipasslem2 27533
Description: Lemma for ipassi 27542. Show the inner product associative law for nonpositive integers. (Contributed by NM, 27-Apr-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
ip1i.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
ip1i.2 𝐺 = ( +𝑣𝑈)
ip1i.4 𝑆 = ( ·𝑠OLD𝑈)
ip1i.7 𝑃 = (·𝑖OLD𝑈)
ip1i.9 𝑈 ∈ CPreHilOLD
ipasslem1.b 𝐵𝑋
Assertion
Ref Expression
ipasslem2 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) = (-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)))

Proof of Theorem ipasslem2
StepHypRef Expression
1 nn0cn 11246 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℂ)
21negcld 10323 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → -𝑁 ∈ ℂ)
3 ip1i.9 . . . . . 6 𝑈 ∈ CPreHilOLD
43phnvi 27517 . . . . 5 𝑈 ∈ NrmCVec
5 ipasslem1.b . . . . 5 𝐵𝑋
6 ip1i.1 . . . . . 6 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
7 ip1i.7 . . . . . 6 𝑃 = (·𝑖OLD𝑈)
86, 7dipcl 27413 . . . . 5 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴𝑋𝐵𝑋) → (𝐴𝑃𝐵) ∈ ℂ)
94, 5, 8mp3an13 1412 . . . 4 (𝐴𝑋 → (𝐴𝑃𝐵) ∈ ℂ)
10 mulcl 9964 . . . 4 ((-𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝐴𝑃𝐵) ∈ ℂ) → (-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) ∈ ℂ)
112, 9, 10syl2an 494 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) ∈ ℂ)
12 ip1i.4 . . . . . . 7 𝑆 = ( ·𝑠OLD𝑈)
136, 12nvscl 27327 . . . . . 6 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ -𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → (-𝑁𝑆𝐴) ∈ 𝑋)
144, 13mp3an1 1408 . . . . 5 ((-𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → (-𝑁𝑆𝐴) ∈ 𝑋)
152, 14sylan 488 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁𝑆𝐴) ∈ 𝑋)
166, 7dipcl 27413 . . . . 5 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (-𝑁𝑆𝐴) ∈ 𝑋𝐵𝑋) → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
174, 5, 16mp3an13 1412 . . . 4 ((-𝑁𝑆𝐴) ∈ 𝑋 → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
1815, 17syl 17 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
19 ax-1cn 9938 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ ℂ
20 mulneg2 10411 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑁 · -1) = -(𝑁 · 1))
2119, 20mpan2 706 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℂ → (𝑁 · -1) = -(𝑁 · 1))
22 mulid1 9981 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℂ → (𝑁 · 1) = 𝑁)
2322negeqd 10219 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℂ → -(𝑁 · 1) = -𝑁)
2421, 23eqtr2d 2656 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℂ → -𝑁 = (𝑁 · -1))
2524adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → -𝑁 = (𝑁 · -1))
2625oveq1d 6619 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → (-𝑁𝑆𝐴) = ((𝑁 · -1)𝑆𝐴))
27 neg1cn 11068 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ ℂ
286, 12nvsass 27329 . . . . . . . . . . 11 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝑁 ∈ ℂ ∧ -1 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋)) → ((𝑁 · -1)𝑆𝐴) = (𝑁𝑆(-1𝑆𝐴)))
294, 28mpan 705 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ -1 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → ((𝑁 · -1)𝑆𝐴) = (𝑁𝑆(-1𝑆𝐴)))
3027, 29mp3an2 1409 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → ((𝑁 · -1)𝑆𝐴) = (𝑁𝑆(-1𝑆𝐴)))
3126, 30eqtrd 2655 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → (-𝑁𝑆𝐴) = (𝑁𝑆(-1𝑆𝐴)))
321, 31sylan 488 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁𝑆𝐴) = (𝑁𝑆(-1𝑆𝐴)))
3332oveq1d 6619 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) = ((𝑁𝑆(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵))
346, 12nvscl 27327 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ -1 ∈ ℂ ∧ 𝐴𝑋) → (-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋)
354, 27, 34mp3an12 1411 . . . . . . 7 (𝐴𝑋 → (-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋)
36 ip1i.2 . . . . . . . 8 𝐺 = ( +𝑣𝑈)
376, 36, 12, 7, 3, 5ipasslem1 27532 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋) → ((𝑁𝑆(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
3835, 37sylan2 491 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((𝑁𝑆(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
3933, 38eqtrd 2655 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) = (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
4039oveq2d 6620 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) − ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵)) = ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) − (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))))
416, 7dipcl 27413 . . . . . . . 8 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋𝐵𝑋) → ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
424, 5, 41mp3an13 1412 . . . . . . 7 ((-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋 → ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
4335, 42syl 17 . . . . . 6 (𝐴𝑋 → ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
44 mulcl 9964 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ) → (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)) ∈ ℂ)
451, 43, 44syl2an 494 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)) ∈ ℂ)
4611, 45negsubd 10342 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) + -(𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) − (𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))))
47 mulneg1 10410 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ) → (-𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)) = -(𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
481, 43, 47syl2an 494 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)) = -(𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
4948oveq2d 6620 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) + (-𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) + -(𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))))
502adantr 481 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → -𝑁 ∈ ℂ)
519adantl 482 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (𝐴𝑃𝐵) ∈ ℂ)
5243adantl 482 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
5350, 51, 52adddid 10008 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁 · ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) + (-𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))))
546, 36, 12, 7, 3ipdiri 27531 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴𝑋 ∧ (-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋𝐵𝑋) → ((𝐴𝐺(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
555, 54mp3an3 1410 . . . . . . . . . 10 ((𝐴𝑋 ∧ (-1𝑆𝐴) ∈ 𝑋) → ((𝐴𝐺(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
5635, 55mpdan 701 . . . . . . . . 9 (𝐴𝑋 → ((𝐴𝐺(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)))
57 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . 13 (0vec𝑈) = (0vec𝑈)
586, 36, 12, 57nvrinv 27352 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴𝑋) → (𝐴𝐺(-1𝑆𝐴)) = (0vec𝑈))
594, 58mpan 705 . . . . . . . . . . 11 (𝐴𝑋 → (𝐴𝐺(-1𝑆𝐴)) = (0vec𝑈))
6059oveq1d 6619 . . . . . . . . . 10 (𝐴𝑋 → ((𝐴𝐺(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = ((0vec𝑈)𝑃𝐵))
616, 57, 7dip0l 27419 . . . . . . . . . . 11 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐵𝑋) → ((0vec𝑈)𝑃𝐵) = 0)
624, 5, 61mp2an 707 . . . . . . . . . 10 ((0vec𝑈)𝑃𝐵) = 0
6360, 62syl6eq 2671 . . . . . . . . 9 (𝐴𝑋 → ((𝐴𝐺(-1𝑆𝐴))𝑃𝐵) = 0)
6456, 63eqtr3d 2657 . . . . . . . 8 (𝐴𝑋 → ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵)) = 0)
6564oveq2d 6620 . . . . . . 7 (𝐴𝑋 → (-𝑁 · ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = (-𝑁 · 0))
662mul01d 10179 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → (-𝑁 · 0) = 0)
6765, 66sylan9eqr 2677 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁 · ((𝐴𝑃𝐵) + ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = 0)
6853, 67eqtr3d 2657 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) + (-𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = 0)
6949, 68eqtr3d 2657 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) + -(𝑁 · ((-1𝑆𝐴)𝑃𝐵))) = 0)
7040, 46, 693eqtr2d 2661 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) − ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵)) = 0)
7111, 18, 70subeq0d 10344 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → (-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)) = ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵))
7271eqcomd 2627 1 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴𝑋) → ((-𝑁𝑆𝐴)𝑃𝐵) = (-𝑁 · (𝐴𝑃𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  cfv 5847  (class class class)co 6604  cc 9878  0cc0 9880  1c1 9881   + caddc 9883   · cmul 9885  cmin 10210  -cneg 10211  0cn0 11236  NrmCVeccnv 27285   +𝑣 cpv 27286  BaseSetcba 27287   ·𝑠OLD cns 27288  0veccn0v 27289  ·𝑖OLDcdip 27401  CPreHilOLDccphlo 27513
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-inf2 8482  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957  ax-pre-sup 9958
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-oadd 7509  df-er 7687  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-sup 8292  df-oi 8359  df-card 8709  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-div 10629  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-4 11025  df-n0 11237  df-z 11322  df-uz 11632  df-rp 11777  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-seq 12742  df-exp 12801  df-hash 13058  df-cj 13773  df-re 13774  df-im 13775  df-sqrt 13909  df-abs 13910  df-clim 14153  df-sum 14351  df-grpo 27193  df-gid 27194  df-ginv 27195  df-ablo 27245  df-vc 27260  df-nv 27293  df-va 27296  df-ba 27297  df-sm 27298  df-0v 27299  df-nmcv 27301  df-dip 27402  df-ph 27514
This theorem is referenced by:  ipasslem3  27534
  Copyright terms: Public domain W3C validator