Theorem adjcoi 32027

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 32010	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑇) ∈ BndLinOp)
3		bdopf 31789	. . . . . . . 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 32010	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑆) ∈ BndLinOp)
7		bdopf 31789	. . . . . . . 8 ⊢ ((adjℎ‘𝑆) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑆): ℋ⟶ ℋ)
8	5, 6, 7	mp2b 10	. . . . . . 7 ⊢ (adjℎ‘𝑆): ℋ⟶ ℋ
9	4, 8	hocoi 31691	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦) = ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
10	9	oveq2d 7419	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
11	10	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
12		bdopf 31789	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆: ℋ⟶ ℋ)
13	5, 12	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
14		bdopf 31789	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
15	1, 14	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
16	13, 15	hocoi 31691	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑆‘(𝑇‘𝑥)))
17	16	oveq1d 7418	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦))
18	17	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦))
19	15	ffvelcdmi 7072	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
20		bdopadj 32009	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆 ∈ dom adjℎ)
21	5, 20	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 ∈ dom adjℎ
22		adj2 31861	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆 ∈ dom adjℎ ∧ (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
23	21, 22	mp3an1 1450	. . . . . 6 ⊢ (((𝑇‘𝑥) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
24	19, 23	sylan 580	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑆‘(𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
25	8	ffvelcdmi 7072	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦) ∈ ℋ)
26		bdopadj 32009	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇 ∈ dom adjℎ)
27	1, 26	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 ∈ dom adjℎ
28		adj2 31861	. . . . . . 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 1450	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦) ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
30	25, 29	sylan2 593	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
31	18, 24, 30	3eqtrd 2774	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
32	5, 1	bdopcoi 32025	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp
33		bdopadj 32009	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp → (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ)
34	32, 33	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ
35		adj2 31861	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)))
36	34, 35	mp3an1 1450	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)))
37	11, 31, 36	3eqtr2rd 2777	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)))
38	37	rgen2 3184	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦))
39		adjbdln 32010	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) ∈ BndLinOp)
40		bdopf 31789	. . . 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 31693	. . 3 ⊢ ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆)): ℋ⟶ ℋ
43		hoeq2 31758	. . 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 692	. 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 230	1 ⊢ (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) = ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108  ∀wral 3051  dom cdm 5654   ∘ ccom 5658  ⟶wf 6526  ‘cfv 6530  (class class class)co 7403   ℋchba 30846   ·_ih csp 30849  BndLinOpcbo 30875  adj_ℎcado 30882

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7727  ax-inf2 9653  ax-cc 10447  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204  ax-pre-sup 11205  ax-addf 11206  ax-mulf 11207  ax-hilex 30926  ax-hfvadd 30927  ax-hvcom 30928  ax-hvass 30929  ax-hv0cl 30930  ax-hvaddid 30931  ax-hfvmul 30932  ax-hvmulid 30933  ax-hvmulass 30934  ax-hvdistr1 30935  ax-hvdistr2 30936  ax-hvmul0 30937  ax-hfi 31006  ax-his1 31009  ax-his2 31010  ax-his3 31011  ax-his4 31012  ax-hcompl 31129

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-tp 4606  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-iin 4970  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-se 5607  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6483  df-fun 6532  df-fn 6533  df-f 6534  df-f1 6535  df-fo 6536  df-f1o 6537  df-fv 6538  df-isom 6539  df-riota 7360  df-ov 7406  df-oprab 7407  df-mpo 7408  df-of 7669  df-om 7860  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8158  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-2o 8479  df-oadd 8482  df-omul 8483  df-er 8717  df-map 8840  df-pm 8841  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9372  df-fi 9421  df-sup 9452  df-inf 9453  df-oi 9522  df-card 9951  df-acn 9954  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11466  df-neg 11467  df-div 11893  df-nn 12239  df-2 12301  df-3 12302  df-4 12303  df-5 12304  df-6 12305  df-7 12306  df-8 12307  df-9 12308  df-n0 12500  df-z 12587  df-dec 12707  df-uz 12851  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13126  df-xadd 13127  df-xmul 13128  df-ioo 13364  df-ico 13366  df-icc 13367  df-fz 13523  df-fzo 13670  df-fl 13807  df-seq 14018  df-exp 14078  df-hash 14347  df-cj 15116  df-re 15117  df-im 15118  df-sqrt 15252  df-abs 15253  df-clim 15502  df-rlim 15503  df-sum 15701  df-struct 17164  df-sets 17181  df-slot 17199  df-ndx 17211  df-base 17227  df-ress 17250  df-plusg 17282  df-mulr 17283  df-starv 17284  df-sca 17285  df-vsca 17286  df-ip 17287  df-tset 17288  df-ple 17289  df-ds 17291  df-unif 17292  df-hom 17293  df-cco 17294  df-rest 17434  df-topn 17435  df-0g 17453  df-gsum 17454  df-topgen 17455  df-pt 17456  df-prds 17459  df-xrs 17514  df-qtop 17519  df-imas 17520  df-xps 17522  df-mre 17596  df-mrc 17597  df-acs 17599  df-mgm 18616  df-sgrp 18695  df-mnd 18711  df-submnd 18760  df-mulg 19049  df-cntz 19298  df-cmn 19761  df-psmet 21305  df-xmet 21306  df-met 21307  df-bl 21308  df-mopn 21309  df-fbas 21310  df-fg 21311  df-cnfld 21314  df-top 22830  df-topon 22847  df-topsp 22869  df-bases 22882  df-cld 22955  df-ntr 22956  df-cls 22957  df-nei 23034  df-cn 23163  df-cnp 23164  df-lm 23165  df-t1 23250  df-haus 23251  df-tx 23498  df-hmeo 23691  df-fil 23782  df-fm 23874  df-flim 23875  df-flf 23876  df-xms 24257  df-ms 24258  df-tms 24259  df-cfil 25205  df-cau 25206  df-cmet 25207  df-grpo 30420  df-gid 30421  df-ginv 30422  df-gdiv 30423  df-ablo 30472  df-vc 30486  df-nv 30519  df-va 30522  df-ba 30523  df-sm 30524  df-0v 30525  df-vs 30526  df-nmcv 30527  df-ims 30528  df-dip 30628  df-ssp 30649  df-lno 30671  df-nmoo 30672  df-0o 30674  df-ph 30740  df-cbn 30790  df-hnorm 30895  df-hba 30896  df-hvsub 30898  df-hlim 30899  df-hcau 30900  df-sh 31134  df-ch 31148  df-oc 31179  df-ch0 31180  df-shs 31235  df-pjh 31322  df-h0op 31675  df-nmop 31766  df-cnop 31767  df-lnop 31768  df-bdop 31769  df-unop 31770  df-hmop 31771  df-nmfn 31772  df-nlfn 31773  df-cnfn 31774  df-lnfn 31775  df-adjh 31776

This theorem is referenced by:  pjcmul1i  32128