Theorem ellnfn 32244

Description: Property defining a linear functional. (Contributed by NM, 11-Feb-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 16-Nov-2013.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
ellnfn	⊢ (𝑇 ∈ LinFn ↔ (𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑇

Proof of Theorem ellnfn

Dummy variable 𝑡 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq1 6880	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)))
2		fveq1 6880	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑦) = (𝑇‘𝑦))
3	2	oveq2d 7426	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑥 · (𝑡‘𝑦)) = (𝑥 · (𝑇‘𝑦)))
4		fveq1 6880	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑧) = (𝑇‘𝑧))
5	3, 4	oveq12d 7428	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑥 · (𝑡‘𝑦)) + (𝑡‘𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧)))
6	1, 5	eqeq12d 2779	. . . . 5 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑡‘𝑦)) + (𝑡‘𝑧)) ↔ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))
7	6	ralbidv 3188	. . . 4 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (∀𝑧 ∈ ℋ (𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑡‘𝑦)) + (𝑡‘𝑧)) ↔ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))
8	7	2ralbidv 3229	. . 3 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑡‘𝑦)) + (𝑡‘𝑧)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))
9		df-lnfn 32209	. . 3 ⊢ LinFn = {𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∣ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑡‘𝑦)) + (𝑡‘𝑧))}
10	8, 9	elrab2 3654	. 2 ⊢ (𝑇 ∈ LinFn ↔ (𝑇 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))
11		cnex 11185	. . . 4 ⊢ ℂ ∈ V
12		ax-hilex 31360	. . . 4 ⊢ ℋ ∈ V
13	11, 12	elmap 8865	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ↔ 𝑇: ℋ⟶ℂ)
14	13	anbi1i 635	. 2 ⊢ ((𝑇 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))) ↔ (𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))
15	10, 14	bitri 278	1 ⊢ (𝑇 ∈ LinFn ↔ (𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℂ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑧 ∈ ℋ (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧))))

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ∀wral 3079  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   ↑_m cmap 8820  ℂcc 11102   + caddc 11107   · cmul 11109   ℋchba 31280   +_ℎ cva 31281   ·_ℎ csm 31282  LinFnclf 31315

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11160  ax-hilex 31360

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-br 5110  df-opab 5174  df-id 5556  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-map 8822  df-lnfn 32209

This theorem is used by:  lnfnf  32245  lnfnl  32292  bralnfn  32309  0lnfn  32346  cnlnadjlem2  32429