Theorem adjcoi 32711

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 ∈ BndLinOp
nmoptri.2	⊢ 𝑇 ∈ BndLinOp

Assertion

Ref	Expression
adjcoi	⊢ (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) = ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))

Proof of Theorem adjcoi

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nmoptri.2	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑇 ∈ BndLinOp
2		adjbdln 32694	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑇) ∈ BndLinOp)
3		bdopf 32473	. . . . . . . 8 ⊢ ((adjℎ‘𝑇) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ)
4	1, 2, 3	mp2b 10	. . . . . . 7 ⊢ (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ
5		nmoptri.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆 ∈ BndLinOp
6		adjbdln 32694	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑆) ∈ BndLinOp)
7		bdopf 32473	. . . . . . . 8 ⊢ ((adjℎ‘𝑆) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑆): ℋ⟶ ℋ)
8	5, 6, 7	mp2b 10	. . . . . . 7 ⊢ (adjℎ‘𝑆): ℋ⟶ ℋ
9	4, 8	hocoi 32375	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦) = ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
10	9	oveq2d 7440	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
11	10	adantl 487	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
12		bdopf 32473	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆: ℋ⟶ ℋ)
13	5, 12	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
14		bdopf 32473	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
15	1, 14	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
16	13, 15	hocoi 32375	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑆‘(𝑇‘𝑥)))
17	16	oveq1d 7439	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦))
18	17	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦))
19	15	ffvelcdmi 7088	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
20		bdopadj 32693	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆 ∈ dom adjℎ)
21	5, 20	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 ∈ dom adjℎ
22		adj2 32545	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ dom adjℎ ∧ (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
23	21, 22	mp3an1 1477	. . . . . 6 ⊢ (((𝑇‘𝑥) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
24	19, 23	sylan 592	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
25	8	ffvelcdmi 7088	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦) ∈ ℋ)
26		bdopadj 32693	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇 ∈ dom adjℎ)
27	1, 26	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 ∈ dom adjℎ
28		adj2 32545	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦) ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
29	27, 28	mp3an1 1477	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦) ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
30	25, 29	sylan2 605	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
31	18, 24, 30	3eqtrd 2799	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
32	5, 1	bdopcoi 32709	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp
33		bdopadj 32693	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp → (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ)
34	32, 33	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ
35		adj2 32545	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)))
36	34, 35	mp3an1 1477	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)))
37	11, 31, 36	3eqtr2rd 2802	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)))
38	37	rgen2 3202	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦))
39		adjbdln 32694	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) ∈ BndLinOp)
40		bdopf 32473	. . . 4 ⊢ ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ)
41	32, 39, 40	mp2b 10	. . 3 ⊢ (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
42	4, 8	hocofi 32377	. . 3 ⊢ ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆)): ℋ⟶ ℋ
43		hoeq2 32442	. . 3 ⊢ (((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ ∧ ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆)): ℋ⟶ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)) ↔ (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) = ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))))
44	41, 42, 43	mp2an 705	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)) ↔ (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) = ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆)))
45	38, 44	mpbi 233	1 ⊢ (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) = ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  dom cdm 5651   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ℋchba 31530   ·_ih csp 31533  BndLinOpcbo 31559  adj_ℎcado 31566

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cc 10520  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286  ax-mulf 11287  ax-hilex 31610  ax-hfvadd 31611  ax-hvcom 31612  ax-hvass 31613  ax-hv0cl 31614  ax-hvaddid 31615  ax-hfvmul 31616  ax-hvmulid 31617  ax-hvmulass 31618  ax-hvdistr1 31619  ax-hvdistr2 31620  ax-hvmul0 31621  ax-hfi 31690  ax-his1 31693  ax-his2 31694  ax-his3 31695  ax-his4 31696  ax-hcompl 31813

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8185  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-2o 8485  df-oadd 8488  df-omul 8489  df-er 8725  df-map 8857  df-pm 8858  df-ixp 8934  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-fsupp 9362  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-card 10027  df-acn 10030  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-clim 15664  df-rlim 15665  df-sum 15863  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-fbas 21684  df-fg 21685  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cld 23346  df-ntr 23347  df-cls 23348  df-nei 23425  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-lm 23556  df-t1 23641  df-haus 23642  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-fil 24174  df-fm 24266  df-flim 24267  df-flf 24268  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cfil 25585  df-cau 25586  df-cmet 25587  df-grpo 31104  df-gid 31105  df-ginv 31106  df-gdiv 31107  df-ablo 31156  df-vc 31170  df-nv 31203  df-va 31206  df-ba 31207  df-sm 31208  df-0v 31209  df-vs 31210  df-nmcv 31211  df-ims 31212  df-dip 31312  df-ssp 31333  df-lno 31355  df-nmoo 31356  df-0o 31358  df-ph 31424  df-cbn 31474  df-hnorm 31579  df-hba 31580  df-hvsub 31582  df-hlim 31583  df-hcau 31584  df-sh 31818  df-ch 31832  df-oc 31863  df-ch0 31864  df-shs 31919  df-pjh 32006  df-h0op 32359  df-nmop 32450  df-cnop 32451  df-lnop 32452  df-bdop 32453  df-unop 32454  df-hmop 32455  df-nmfn 32456  df-nlfn 32457  df-cnfn 32458  df-lnfn 32459  df-adjh 32460

This theorem is used by:  pjcmul1i  32812