Theorem ellnfn 32500

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 6895	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)))
2		fveq1 6895	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑦) = (𝑇‘𝑦))
3	2	oveq2d 7446	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑥 · (𝑡‘𝑦)) = (𝑥 · (𝑇‘𝑦)))
4		fveq1 6895	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑧) = (𝑇‘𝑧))
5	3, 4	oveq12d 7448	. . . . . 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 3189	. . . 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 3230	. . 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 32465	. . 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 3652	. 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 11294	. . . 4 ⊢ ℂ ∈ V
12		ax-hilex 31616	. . . 4 ⊢ ℋ ∈ V
13	11, 12	elmap 8913	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ↔ 𝑇: ℋ⟶ℂ)
14	13	anbi1i 636	. 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 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2146  ∀wral 3080  ⟶wf 6543  ‘cfv 6547  (class class class)co 7430   ↑_m cmap 8861  ℂcc 11211   + caddc 11216   · cmul 11218   ℋchba 31536   +_ℎ cva 31537   ·_ℎ csm 31538  LinFnclf 31571

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 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761  ax-cnex 11269  ax-hilex 31616

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-br 5107  df-opab 5171  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-fv 6555  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-map 8863  df-lnfn 32465

This theorem is used by:  lnfnf  32501  lnfnl  32548  bralnfn  32565  0lnfn  32602  cnlnadjlem2  32685