Theorem adjmul 32581

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 32377	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ dom adjℎ → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
2		homulcl 32248	. . 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 15196	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (∗‘𝐴) ∈ ℂ)
5		dmadjrn 32384	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ dom adjℎ → (adjℎ‘𝑇) ∈ dom adjℎ)
6		dmadjop 32377	. . . 4 ⊢ ((adjℎ‘𝑇) ∈ dom adjℎ → (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ)
7	5, 6	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ dom adjℎ → (adjℎ‘𝑇): ℋ⟶ ℋ)
8		homulcl 32248	. . 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 32423	. . . . . . . 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 7433	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ dom adjℎ) ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (𝐴 · ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦)) = (𝐴 · (𝑥 ·ih ((adjℎ‘𝑇)‘𝑦))))
14	1	ffvelcdmda 7081	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ dom adjℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
15		ax-his3 31573	. . . . . . . . 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 32421	. . . . . . 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 31576	. . . . . 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 2807	. . . 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 32230	. . . . . . . 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 7432	. . . 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 32230	. . . . . . . 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 7433	. . . 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 2807	. . 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 3207	. 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 32424	. 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 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3078  dom cdm 5659  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7417  ℂcc 11126   · cmul 11133  ∗ccj 15187   ℋchba 31408   ·_ℎ csm 31410   ·_ih csp 31411   ·_op chot 31428  adj_ℎcado 31444

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205  ax-hilex 31488  ax-hfvadd 31489  ax-hvcom 31490  ax-hvass 31491  ax-hv0cl 31492  ax-hvaddid 31493  ax-hfvmul 31494  ax-hvmulid 31495  ax-hvdistr2 31498  ax-hvmul0 31499  ax-hfi 31568  ax-his1 31571  ax-his2 31572  ax-his3 31573  ax-his4 31574

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-div 11900  df-nn 12262  df-2 12331  df-cj 15190  df-re 15191  df-im 15192  df-hvsub 31460  df-homul 32220  df-adjh 32338

This theorem is used by: (None)