Theorem elpjrn 32479

Description: Reconstruction of the subspace of a projection operator. (Contributed by NM, 24-Apr-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 19-May-2014.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
elpjrn	⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → ran 𝑇 = {𝑥 ∈ ℋ ∣ (𝑇‘𝑥) = 𝑥})

Distinct variable group:   𝑥,𝑇

Proof of Theorem elpjrn

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elpjch 32478	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (ran 𝑇 ∈ Cℋ ∧ 𝑇 = (projℎ‘ran 𝑇)))
2	1	simpld 499	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → ran 𝑇 ∈ Cℋ )
3		chss 31518	. . . . . . 7 ⊢ (ran 𝑇 ∈ Cℋ → ran 𝑇 ⊆ ℋ)
4	2, 3	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → ran 𝑇 ⊆ ℋ)
5	4	sseld 3944	. . . . 5 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 → 𝑥 ∈ ℋ))
6		elpjhmop 32474	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → 𝑇 ∈ HrmOp)
7		hmopf 32163	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑇 ∈ HrmOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
8	6, 7	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
9	8	ffnd 6704	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → 𝑇 Fn ℋ)
10		fvelrnb 6939	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 Fn ℋ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ (𝑇‘𝑦) = 𝑥))
11	9, 10	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ (𝑇‘𝑦) = 𝑥))
12		fvco3 6979	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇 ∘ 𝑇)‘𝑦) = (𝑇‘(𝑇‘𝑦)))
13	8, 12	sylan 591	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇 ∘ 𝑇)‘𝑦) = (𝑇‘(𝑇‘𝑦)))
14		elpjidm 32473	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (𝑇 ∘ 𝑇) = 𝑇)
15	14	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑇 ∘ 𝑇) = 𝑇)
16	15	fveq1d 6881	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇 ∘ 𝑇)‘𝑦) = (𝑇‘𝑦))
17	13, 16	eqtr3d 2806	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑇‘(𝑇‘𝑦)) = (𝑇‘𝑦))
18		fveq2 6879	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇‘𝑦) = 𝑥 → (𝑇‘(𝑇‘𝑦)) = (𝑇‘𝑥))
19		id 23	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇‘𝑦) = 𝑥 → (𝑇‘𝑦) = 𝑥)
20	18, 19	eqeq12d 2785	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑇‘𝑦) = 𝑥 → ((𝑇‘(𝑇‘𝑦)) = (𝑇‘𝑦) ↔ (𝑇‘𝑥) = 𝑥))
21	17, 20	syl5ibcom 248	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑦) = 𝑥 → (𝑇‘𝑥) = 𝑥))
22	21	rexlimdva 3172	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (∃𝑦 ∈ ℋ (𝑇‘𝑦) = 𝑥 → (𝑇‘𝑥) = 𝑥))
23	11, 22	sylbid 243	. . . . 5 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 → (𝑇‘𝑥) = 𝑥))
24	5, 23	jcad 521	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 → (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) = 𝑥)))
25		fnfvelrn 7073	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇 Fn ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇‘𝑥) ∈ ran 𝑇)
26	9, 25	sylan 591	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇‘𝑥) ∈ ran 𝑇)
27		eleq1 2857	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇‘𝑥) = 𝑥 → ((𝑇‘𝑥) ∈ ran 𝑇 ↔ 𝑥 ∈ ran 𝑇))
28	26, 27	syl5ibcom 248	. . . . 5 ⊢ ((𝑇 ∈ ran projℎ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑇‘𝑥) = 𝑥 → 𝑥 ∈ ran 𝑇))
29	28	expimpd 458	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) = 𝑥) → 𝑥 ∈ ran 𝑇))
30	24, 29	impbid 215	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → (𝑥 ∈ ran 𝑇 ↔ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) = 𝑥)))
31	30	eqabdv 2902	. 2 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → ran 𝑇 = {𝑥 ∣ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) = 𝑥)})
32		df-rab 3424	. 2 ⊢ {𝑥 ∈ ℋ ∣ (𝑇‘𝑥) = 𝑥} = {𝑥 ∣ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) = 𝑥)}
33	31, 32	eqtr4di 2822	1 ⊢ (𝑇 ∈ ran projℎ → ran 𝑇 = {𝑥 ∈ ℋ ∣ (𝑇‘𝑥) = 𝑥})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  {cab 2747  ∃wrex 3095  {crab 3423   ⊆ wss 3913  ran crn 5660   ∘ ccom 5663   Fn wfn 6529  ⟶wf 6530  ‘cfv 6534   ℋchba 31208   C_ℋ cch 31218  proj_ℎcpjh 31226  HrmOpcho 31239

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-inf2 9606  ax-cc 10415  ax-dc 10426  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173  ax-pre-sup 11174  ax-addf 11175  ax-mulf 11176  ax-hilex 31288  ax-hfvadd 31289  ax-hvcom 31290  ax-hvass 31291  ax-hv0cl 31292  ax-hvaddid 31293  ax-hfvmul 31294  ax-hvmulid 31295  ax-hvmulass 31296  ax-hvdistr1 31297  ax-hvdistr2 31298  ax-hvmul0 31299  ax-hfi 31368  ax-his1 31371  ax-his2 31372  ax-his3 31373  ax-his4 31374  ax-hcompl 31491

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-iin 4960  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-se 5613  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 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7672  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-supp 8153  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-oadd 8453  df-omul 8454  df-er 8690  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9318  df-fi 9367  df-sup 9398  df-inf 9399  df-oi 9468  df-card 9921  df-acn 9924  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-9 12306  df-n0 12501  df-z 12588  df-dec 12708  df-uz 12859  df-q 12969  df-rp 13013  df-xneg 13133  df-xadd 13134  df-xmul 13135  df-ioo 13372  df-ico 13374  df-icc 13375  df-fz 13532  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-seq 14034  df-exp 14094  df-hash 14363  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-clim 15535  df-rlim 15536  df-sum 15734  df-struct 17203  df-sets 17220  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-ress 17287  df-plusg 17319  df-mulr 17320  df-starv 17321  df-sca 17322  df-vsca 17323  df-ip 17324  df-tset 17325  df-ple 17326  df-ds 17328  df-unif 17329  df-hom 17330  df-cco 17331  df-rest 17471  df-topn 17472  df-0g 17490  df-gsum 17491  df-topgen 17492  df-pt 17493  df-prds 17496  df-xrs 17552  df-qtop 17557  df-imas 17558  df-xps 17560  df-mre 17634  df-mrc 17635  df-acs 17637  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-submnd 18838  df-mulg 19130  df-cntz 19383  df-cmn 19848  df-psmet 21479  df-xmet 21480  df-met 21481  df-bl 21482  df-mopn 21483  df-fbas 21484  df-fg 21485  df-cnfld 21488  df-top 23016  df-topon 23033  df-topsp 23055  df-bases 23068  df-cld 23141  df-ntr 23142  df-cls 23143  df-nei 23220  df-cn 23349  df-cnp 23350  df-lm 23351  df-t1 23436  df-haus 23437  df-cmp 23509  df-tx 23684  df-hmeo 23877  df-fil 23968  df-fm 24060  df-flim 24061  df-flf 24062  df-fcls 24063  df-xms 24442  df-ms 24443  df-tms 24444  df-cncf 25002  df-cfil 25379  df-cau 25380  df-cmet 25381  df-grpo 30782  df-gid 30783  df-ginv 30784  df-gdiv 30785  df-ablo 30834  df-vc 30848  df-nv 30881  df-va 30884  df-ba 30885  df-sm 30886  df-0v 30887  df-vs 30888  df-nmcv 30889  df-ims 30890  df-dip 30990  df-ssp 31011  df-lno 31033  df-nmoo 31034  df-blo 31035  df-0o 31036  df-ph 31102  df-cbn 31152  df-hlo 31175  df-hnorm 31257  df-hba 31258  df-hvsub 31260  df-hlim 31261  df-hcau 31262  df-sh 31496  df-ch 31510  df-oc 31541  df-ch0 31542  df-shs 31597  df-pjh 31684  df-h0op 32037  df-iop 32038  df-nmop 32128  df-cnop 32129  df-lnop 32130  df-bdop 32131  df-unop 32132  df-hmop 32133

This theorem is referenced by: (None)