HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  eleigvec Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem eleigvec 31645
Description: Membership in the set of eigenvectors of a Hilbert space operator. (Contributed by NM, 11-Mar-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 16-Nov-2013.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
eleigvec (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โ†’ (๐ด โˆˆ (eigvecโ€˜๐‘‡) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด))))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐ด   ๐‘ฅ,๐‘‡

Proof of Theorem eleigvec
Dummy variable ๐‘ฆ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eigvecval 31584 . . 3 (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โ†’ (eigvecโ€˜๐‘‡) = {๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ)})
21eleq2d 2811 . 2 (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โ†’ (๐ด โˆˆ (eigvecโ€˜๐‘‡) โ†” ๐ด โˆˆ {๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ)}))
3 eldif 3950 . . . . 5 (๐ด โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ยฌ ๐ด โˆˆ 0โ„‹))
4 elch0 30942 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ 0โ„‹ โ†” ๐ด = 0โ„Ž)
54necon3bbii 2980 . . . . . 6 (ยฌ ๐ด โˆˆ 0โ„‹ โ†” ๐ด โ‰  0โ„Ž)
65anbi2i 622 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ยฌ ๐ด โˆˆ 0โ„‹) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž))
73, 6bitri 275 . . . 4 (๐ด โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž))
87anbi1i 623 . . 3 ((๐ด โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)) โ†” ((๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž) โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)))
9 fveq2 6881 . . . . . 6 (๐‘ฆ = ๐ด โ†’ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘‡โ€˜๐ด))
10 oveq2 7409 . . . . . 6 (๐‘ฆ = ๐ด โ†’ (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด))
119, 10eqeq12d 2740 . . . . 5 (๐‘ฆ = ๐ด โ†’ ((๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ) โ†” (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)))
1211rexbidv 3170 . . . 4 (๐‘ฆ = ๐ด โ†’ (โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ) โ†” โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)))
1312elrab 3675 . . 3 (๐ด โˆˆ {๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ)} โ†” (๐ด โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)))
14 df-3an 1086 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)) โ†” ((๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž) โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)))
158, 13, 143bitr4i 303 . 2 (๐ด โˆˆ {๐‘ฆ โˆˆ ( โ„‹ โˆ– 0โ„‹) โˆฃ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐‘ฆ) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ)} โ†” (๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด)))
162, 15bitrdi 287 1 (๐‘‡: โ„‹โŸถ โ„‹ โ†’ (๐ด โˆˆ (eigvecโ€˜๐‘‡) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ด โ‰  0โ„Ž โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ (๐‘‡โ€˜๐ด) = (๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐ด))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2932  โˆƒwrex 3062  {crab 3424   โˆ– cdif 3937  โŸถwf 6529  โ€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  โ„‚cc 11103   โ„‹chba 30607   ยทโ„Ž csm 30609  0โ„Žc0v 30612  0โ„‹c0h 30623  eigveccei 30647
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-hilex 30687  ax-hv0cl 30691
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-id 5564  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-fv 6541  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-map 8817  df-ch0 30941  df-eigvec 31541
This theorem is referenced by:  eleigvec2  31646  eigvalcl  31649
  Copyright terms: Public domain W3C validator