HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  adj1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem adj1 31468
Description: Property of an adjoint Hilbert space operator. (Contributed by NM, 15-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
adj1 ((๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โˆง ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹) โ†’ (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐ต)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐ต))

Proof of Theorem adj1
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ค ๐‘ฆ ๐‘ง are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 funadj 31421 . . . . . . 7 Fun adjโ„Ž
2 funfvop 7051 . . . . . . 7 ((Fun adjโ„Ž โˆง ๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž) โ†’ โŸจ๐‘‡, (adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โŸฉ โˆˆ adjโ„Ž)
31, 2mpan 687 . . . . . 6 (๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โ†’ โŸจ๐‘‡, (adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โŸฉ โˆˆ adjโ„Ž)
4 dfadj2 31420 . . . . . 6 adjโ„Ž = {โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆฃ (๐‘ง: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))}
53, 4eleqtrdi 2842 . . . . 5 (๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โ†’ โŸจ๐‘‡, (adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โŸฉ โˆˆ {โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆฃ (๐‘ง: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))})
6 fvex 6904 . . . . . 6 (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โˆˆ V
7 feq1 6698 . . . . . . . 8 (๐‘ง = ๐‘‡ โ†’ (๐‘ง: โ„‹โŸถ โ„‹ โ†” ๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹))
8 fveq1 6890 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ง = ๐‘‡ โ†’ (๐‘งโ€˜๐‘ฆ) = (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ))
98oveq2d 7428 . . . . . . . . . 10 (๐‘ง = ๐‘‡ โ†’ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)))
109eqeq1d 2733 . . . . . . . . 9 (๐‘ง = ๐‘‡ โ†’ ((๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) โ†” (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)))
11102ralbidv 3217 . . . . . . . 8 (๐‘ง = ๐‘‡ โ†’ (โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) โ†” โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)))
127, 113anbi13d 1437 . . . . . . 7 (๐‘ง = ๐‘‡ โ†’ ((๐‘ง: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)) โ†” (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))))
13 feq1 6698 . . . . . . . 8 (๐‘ค = (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โ†’ (๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โ†” (adjโ„Žโ€˜๐‘‡): โ„‹โŸถ โ„‹))
14 fveq1 6890 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ค = (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โ†’ (๐‘คโ€˜๐‘ฅ) = ((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ))
1514oveq1d 7427 . . . . . . . . . 10 (๐‘ค = (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โ†’ ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))
1615eqeq2d 2742 . . . . . . . . 9 (๐‘ค = (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โ†’ ((๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) โ†” (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)))
17162ralbidv 3217 . . . . . . . 8 (๐‘ค = (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โ†’ (โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) โ†” โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)))
1813, 173anbi23d 1438 . . . . . . 7 (๐‘ค = (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โ†’ ((๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)) โ†” (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง (adjโ„Žโ€˜๐‘‡): โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))))
1912, 18opelopabg 5538 . . . . . 6 ((๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โˆง (adjโ„Žโ€˜๐‘‡) โˆˆ V) โ†’ (โŸจ๐‘‡, (adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โŸฉ โˆˆ {โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆฃ (๐‘ง: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))} โ†” (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง (adjโ„Žโ€˜๐‘‡): โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))))
206, 19mpan2 688 . . . . 5 (๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โ†’ (โŸจ๐‘‡, (adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โŸฉ โˆˆ {โŸจ๐‘ง, ๐‘คโŸฉ โˆฃ (๐‘ง: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง ๐‘ค: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘งโ€˜๐‘ฆ)) = ((๐‘คโ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))} โ†” (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง (adjโ„Žโ€˜๐‘‡): โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))))
215, 20mpbid 231 . . . 4 (๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โ†’ (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง (adjโ„Žโ€˜๐‘‡): โ„‹โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ)))
2221simp3d 1143 . . 3 (๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โ†’ โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ))
23 oveq1 7419 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)))
24 fveq2 6891 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) = ((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด))
2524oveq1d 7427 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐‘ฆ))
2623, 25eqeq12d 2747 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ((๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) โ†” (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐‘ฆ)))
27 fveq2 6891 . . . . . 6 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘‡โ€˜๐ต))
2827oveq2d 7428 . . . . 5 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐ต)))
29 oveq2 7420 . . . . 5 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐‘ฆ) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐ต))
3028, 29eqeq12d 2747 . . . 4 (๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ((๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐‘ฆ) โ†” (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐ต)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐ต)))
3126, 30rspc2v 3622 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹) โ†’ (โˆ€๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ (๐‘ฅ ยทih (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐‘ฅ) ยทih ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐ต)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐ต)))
3222, 31syl5com 31 . 2 (๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹) โ†’ (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐ต)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐ต)))
33323impib 1115 1 ((๐‘‡ โˆˆ dom adjโ„Ž โˆง ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹) โ†’ (๐ด ยทih (๐‘‡โ€˜๐ต)) = (((adjโ„Žโ€˜๐‘‡)โ€˜๐ด) ยทih ๐ต))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   โˆง w3a 1086   = wceq 1540   โˆˆ wcel 2105  โˆ€wral 3060  Vcvv 3473  โŸจcop 4634  {copab 5210  dom cdm 5676  Fun wfun 6537  โŸถwf 6539  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7412   โ„‹chba 30454   ยทih csp 30457  adjโ„Žcado 30490
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193  ax-hfvadd 30535  ax-hvcom 30536  ax-hvass 30537  ax-hv0cl 30538  ax-hvaddid 30539  ax-hfvmul 30540  ax-hvmulid 30541  ax-hvdistr2 30544  ax-hvmul0 30545  ax-hfi 30614  ax-his1 30617  ax-his2 30618  ax-his3 30619  ax-his4 30620
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-er 8709  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-div 11879  df-2 12282  df-cj 15053  df-re 15054  df-im 15055  df-hvsub 30506  df-adjh 31384
This theorem is referenced by:  adj2  31469  adjadj  31471  hmopadj2  31476
  Copyright terms: Public domain W3C validator