Theorem adjmul 32699

Description: The adjoint of the scalar product of an operator. Theorem 3.11(ii) of [Beran] p. 106. (Contributed by NM, 21-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
adjmul	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) → (adjℎ‘(𝐴 ·op 𝑇)) = ((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇)))

Proof of Theorem adjmul

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dmadjop 32495	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ dom adjℎ → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
2		homulcl 32366	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) → (𝐴 ·op 𝑇): ℋ⟶ ℋ)
3	1, 2	sylan2 605	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) → (𝐴 ·op 𝑇): ℋ⟶ ℋ)
4		cjcl 15277	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (∗‘𝐴) ∈ ℂ)
5		dmadjrn 32502	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ dom adjℎ → (adjℎ‘𝑇) ∈ dom adjℎ)
6		dmadjop 32495	. . . 4 ⊢ ((adjℎ‘𝑇) ∈ dom adjℎ → (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ)
7	5, 6	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ dom adjℎ → (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ)
8		homulcl 32366	. . 3 ⊢ (((∗‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ) → ((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇)): ℋ⟶ ℋ)
9	4, 7, 8	syl2an 608	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) → ((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇)): ℋ⟶ ℋ)
10		adj2 32541	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
11	10	3expb 1138	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
12	11	adantll 727	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
13	12	oveq2d 7436	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦)) = (𝐴 · (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))))
14	1	ffvelcdmda 7084	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
15		ax-his3 31691	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦)))
16	14, 15	syl3an2 1182	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦)))
17	16	3exp 1137	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑦 ∈ ℋ → ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦)))))
18	17	expd 421	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (𝑇 ∈ dom adjℎ → (𝑥 ∈ ℋ → (𝑦 ∈ ℋ → ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦))))))
19	18	imp43 433	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦)))
20		simpll 779	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → 𝐴 ∈ ℂ)
21		simprl 783	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → 𝑥 ∈ ℋ)
22		adjcl 32539	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦) ∈ ℋ)
23	22	ad2ant2l 759	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦) ∈ ℋ)
24		his52 31694	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦) ∈ ℋ) → (𝑥 ·ih ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))) = (𝐴 · (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))))
25	20, 21, 23, 24	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (𝑥 ·ih ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))) = (𝐴 · (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))))
26	13, 19, 25	3eqtr4d 2805	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))))
27		homval 32348	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) = (𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)))
28	1, 27	syl3an2 1182	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) = (𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)))
29	28	3expa 1136	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) = (𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)))
30	29	adantrr 730	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → ((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) = (𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)))
31	30	oveq1d 7435	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = ((𝐴 ·ℎ (𝑇‘𝑥)) ·ih 𝑦))
32		id 23	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℋ → 𝑦 ∈ ℋ)
33		homval 32348	. . . . . . . 8 ⊢ (((∗‘𝐴) ∈ ℂ ∧ (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦) = ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
34	4, 7, 32, 33	syl3an 1178	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦) = ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
35	34	3expa 1136	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦) = ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
36	35	adantrl 729	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦) = ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦)))
37	36	oveq2d 7436	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (𝑥 ·ih (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦)) = (𝑥 ·ih ((∗‘𝐴) ·ℎ ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))))
38	26, 31, 37	3eqtr4d 2805	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦)))
39	38	ralrimivva 3205	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) → ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦)))
40		adjeq 32542	. 2 ⊢ (((𝐴 ·op 𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ ((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇)): ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (((𝐴 ·op 𝑇)‘𝑥) ·ih 𝑦) = (𝑥 ·ih (((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇))‘𝑦))) → (adjℎ‘(𝐴 ·op 𝑇)) = ((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇)))
41	3, 9, 39, 40	syl3anc 1398	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) → (adjℎ‘(𝐴 ·op 𝑇)) = ((∗‘𝐴) ·op (adjℎ‘𝑇)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  dom cdm 5650  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11201   · cmul 11208  ∗ccj 15268   ℋchba 31526   ·_ℎ csm 31528   ·_ih csp 31529   ·_op chot 31546  adj_ℎcado 31562

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 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-hilex 31606  ax-hfvadd 31607  ax-hvcom 31608  ax-hvass 31609  ax-hv0cl 31610  ax-hvaddid 31611  ax-hfvmul 31612  ax-hvmulid 31613  ax-hvdistr2 31616  ax-hvmul0 31617  ax-hfi 31686  ax-his1 31689  ax-his2 31690  ax-his3 31691  ax-his4 31692

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 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-er 8720  df-map 8852  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-div 11977  df-nn 12339  df-2 12408  df-cj 15271  df-re 15272  df-im 15273  df-hvsub 31578  df-homul 32338  df-adjh 32456

This theorem is used by: (None)