Theorem adjcoi 32036

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 32019	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑇) ∈ BndLinOp)
3		bdopf 31798	. . . . . . . 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 32019	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑆) ∈ BndLinOp)
7		bdopf 31798	. . . . . . . 8 ⊢ ((adjℎ‘𝑆) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘𝑆): ℋ⟶ ℋ)
8	5, 6, 7	mp2b 10	. . . . . . 7 ⊢ (adjℎ‘𝑆): ℋ⟶ ℋ
9	4, 8	hocoi 31700	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦) = ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦)))
10	9	oveq2d 7406	. . . . 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 31798	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆: ℋ⟶ ℋ)
13	5, 12	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
14		bdopf 31798	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
15	1, 14	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
16	13, 15	hocoi 31700	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑆‘(𝑇‘𝑥)))
17	16	oveq1d 7405	. . . . . 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 7058	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
20		bdopadj 32018	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆 ∈ dom adjℎ)
21	5, 20	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 ∈ dom adjℎ
22		adj2 31870	. . . . . . 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 7058	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → ((adjℎ‘𝑆)‘𝑦) ∈ ℋ)
26		bdopadj 32018	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇 ∈ dom adjℎ)
27	1, 26	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 ∈ dom adjℎ
28		adj2 31870	. . . . . . 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 2769	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘((adjℎ‘𝑆)‘𝑦))))
32	5, 1	bdopcoi 32034	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp
33		bdopadj 32018	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp → (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ)
34	32, 33	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇) ∈ dom adjℎ
35		adj2 31870	. . . . 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 2772	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦)))
38	37	rgen2 3178	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih ((adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆))‘𝑦))
39		adjbdln 32019	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∘ 𝑇) ∈ BndLinOp → (adjℎ‘(𝑆 ∘ 𝑇)) ∈ BndLinOp)
40		bdopf 31798	. . . 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 31702	. . 3 ⊢ ((adjℎ‘𝑇) ∘ (adjℎ‘𝑆)): ℋ⟶ ℋ
43		hoeq2 31767	. . 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 2109  ∀wral 3045  dom cdm 5641   ∘ ccom 5645  ⟶wf 6510  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390   ℋchba 30855   ·_ih csp 30858  BndLinOpcbo 30884  adj_ℎcado 30891

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 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-inf2 9601  ax-cc 10395  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153  ax-addf 11154  ax-mulf 11155  ax-hilex 30935  ax-hfvadd 30936  ax-hvcom 30937  ax-hvass 30938  ax-hv0cl 30939  ax-hvaddid 30940  ax-hfvmul 30941  ax-hvmulid 30942  ax-hvmulass 30943  ax-hvdistr1 30944  ax-hvdistr2 30945  ax-hvmul0 30946  ax-hfi 31015  ax-his1 31018  ax-his2 31019  ax-his3 31020  ax-his4 31021  ax-hcompl 31138

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 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-tp 4597  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-se 5595  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-isom 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-of 7656  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-oadd 8441  df-omul 8442  df-er 8674  df-map 8804  df-pm 8805  df-ixp 8874  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-fsupp 9320  df-fi 9369  df-sup 9400  df-inf 9401  df-oi 9470  df-card 9899  df-acn 9902  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-div 11843  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-4 12258  df-5 12259  df-6 12260  df-7 12261  df-8 12262  df-9 12263  df-n0 12450  df-z 12537  df-dec 12657  df-uz 12801  df-q 12915  df-rp 12959  df-xneg 13079  df-xadd 13080  df-xmul 13081  df-ioo 13317  df-ico 13319  df-icc 13320  df-fz 13476  df-fzo 13623  df-fl 13761  df-seq 13974  df-exp 14034  df-hash 14303  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-clim 15461  df-rlim 15462  df-sum 15660  df-struct 17124  df-sets 17141  df-slot 17159  df-ndx 17171  df-base 17187  df-ress 17208  df-plusg 17240  df-mulr 17241  df-starv 17242  df-sca 17243  df-vsca 17244  df-ip 17245  df-tset 17246  df-ple 17247  df-ds 17249  df-unif 17250  df-hom 17251  df-cco 17252  df-rest 17392  df-topn 17393  df-0g 17411  df-gsum 17412  df-topgen 17413  df-pt 17414  df-prds 17417  df-xrs 17472  df-qtop 17477  df-imas 17478  df-xps 17480  df-mre 17554  df-mrc 17555  df-acs 17557  df-mgm 18574  df-sgrp 18653  df-mnd 18669  df-submnd 18718  df-mulg 19007  df-cntz 19256  df-cmn 19719  df-psmet 21263  df-xmet 21264  df-met 21265  df-bl 21266  df-mopn 21267  df-fbas 21268  df-fg 21269  df-cnfld 21272  df-top 22788  df-topon 22805  df-topsp 22827  df-bases 22840  df-cld 22913  df-ntr 22914  df-cls 22915  df-nei 22992  df-cn 23121  df-cnp 23122  df-lm 23123  df-t1 23208  df-haus 23209  df-tx 23456  df-hmeo 23649  df-fil 23740  df-fm 23832  df-flim 23833  df-flf 23834  df-xms 24215  df-ms 24216  df-tms 24217  df-cfil 25162  df-cau 25163  df-cmet 25164  df-grpo 30429  df-gid 30430  df-ginv 30431  df-gdiv 30432  df-ablo 30481  df-vc 30495  df-nv 30528  df-va 30531  df-ba 30532  df-sm 30533  df-0v 30534  df-vs 30535  df-nmcv 30536  df-ims 30537  df-dip 30637  df-ssp 30658  df-lno 30680  df-nmoo 30681  df-0o 30683  df-ph 30749  df-cbn 30799  df-hnorm 30904  df-hba 30905  df-hvsub 30907  df-hlim 30908  df-hcau 30909  df-sh 31143  df-ch 31157  df-oc 31188  df-ch0 31189  df-shs 31244  df-pjh 31331  df-h0op 31684  df-nmop 31775  df-cnop 31776  df-lnop 31777  df-bdop 31778  df-unop 31779  df-hmop 31780  df-nmfn 31781  df-nlfn 31782  df-cnfn 31783  df-lnfn 31784  df-adjh 31785

This theorem is referenced by:  pjcmul1i  32137