Theorem ellnfn 32367

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 6878	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)) = (𝑇‘((𝑥 ·ℎ 𝑦) +ℎ 𝑧)))
2		fveq1 6878	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑦) = (𝑇‘𝑦))
3	2	oveq2d 7430	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑥 · (𝑡‘𝑦)) = (𝑥 · (𝑇‘𝑦)))
4		fveq1 6878	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑧) = (𝑇‘𝑧))
5	3, 4	oveq12d 7432	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → ((𝑥 · (𝑡‘𝑦)) + (𝑡‘𝑧)) = ((𝑥 · (𝑇‘𝑦)) + (𝑇‘𝑧)))
6	1, 5	eqeq12d 2776	. . . . 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 3185	. . . 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 3226	. . 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 32332	. . 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 3649	. 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 11208	. . . 4 ⊢ ℂ ∈ V
12		ax-hilex 31483	. . . 4 ⊢ ℋ ∈ V
13	11, 12	elmap 8881	. . 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 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076  ⟶wf 6529  ‘cfv 6533  (class class class)co 7414   ↑_m cmap 8829  ℂcc 11125   + caddc 11130   · cmul 11132   ℋchba 31403   +_ℎ cva 31404   ·_ℎ csm 31405  LinFnclf 31438

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 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11183  ax-hilex 31483

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-id 5550  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-fv 6541  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-map 8831  df-lnfn 32332

This theorem is used by:  lnfnf  32368  lnfnl  32415  bralnfn  32432  0lnfn  32469  cnlnadjlem2  32552