HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  h1de2bi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem h1de2bi 32165
Description: Membership in 1-dimensional subspace. All members are collinear with the generating vector. (Contributed by NM, 19-Jul-2001.) (Revised by Mario Carneiro, 15-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
h1de2.1 𝐴 ∈ ℋ
h1de2.2 𝐵 ∈ ℋ
Assertion
Ref Expression
h1de2bi (𝐵 ≠ 0ℎ → (𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ↔ 𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵)))

Proof of Theorem h1de2bi
StepHypRef Expression
1 h1de2.2 . . . 4 𝐵 ∈ ℋ
2 his6 31710 . . . 4 (𝐵 ∈ ℋ → ((𝐵 ·ih 𝐵) = 0 ↔ 𝐵 = 0ℎ))
31, 2ax-mp 5 . . 3 ((𝐵 ·ih 𝐵) = 0 ↔ 𝐵 = 0ℎ)
43necon3bii 3007 . 2 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ↔ 𝐵 ≠ 0ℎ)
5 h1de2.1 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ ℋ
65, 1h1de2i 32164 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})) → ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) = ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵))
76adantl 487 . . . . . . 7 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴) = ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵))
87oveq2d 7440 . . . . . 6 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)))
91, 1hicli 31692 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ·ih 𝐵) ∈ ℂ
109recclzi 12049 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ)
11 ax-hvmulass 31618 . . . . . . . . . . 11 (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ ∧ (𝐵 ·ih 𝐵) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐴) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)))
129, 5, 11mp3an23 1482 . . . . . . . . . 10 ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐴) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)))
1310, 12syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐴) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)))
14 ax-1cn 11265 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℂ
1514, 9divcan1zi 12060 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) = 1)
1615oveq1d 7439 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐴) = (1 ·ℎ 𝐴))
1713, 16eqtr3d 2797 . . . . . . . 8 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)) = (1 ·ℎ 𝐴))
18 ax-hvmulid 31617 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℋ → (1 ·ℎ 𝐴) = 𝐴)
195, 18ax-mp 5 . . . . . . . 8 (1 ·ℎ 𝐴) = 𝐴
2017, 19eqtrdi 2811 . . . . . . 7 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)) = 𝐴)
2120adantr 486 . . . . . 6 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)) = 𝐴)
228, 21eqtr3d 2797 . . . . 5 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)) = 𝐴)
235, 1hicli 31692 . . . . . . . . 9 (𝐴 ·ih 𝐵) ∈ ℂ
24 ax-hvmulass 31618 . . . . . . . . 9 (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ ∧ (𝐴 ·ih 𝐵) ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ) → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)))
2523, 1, 24mp3an23 1482 . . . . . . . 8 ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)))
2610, 25syl 18 . . . . . . 7 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) = ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)))
27 mulcom 11293 . . . . . . . . . 10 (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ ∧ (𝐴 ·ih 𝐵) ∈ ℂ) → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) = ((𝐴 ·ih 𝐵) · (1 / (𝐵 ·ih 𝐵))))
2810, 23, 27sylancl 598 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) = ((𝐴 ·ih 𝐵) · (1 / (𝐵 ·ih 𝐵))))
2923, 9divreczi 12062 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) = ((𝐴 ·ih 𝐵) · (1 / (𝐵 ·ih 𝐵))))
3028, 29eqtr4d 2798 . . . . . . . 8 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) = ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)))
3130oveq1d 7439 . . . . . . 7 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵))
3226, 31eqtr3d 2797 . . . . . 6 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)) = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵))
3332adantr 486 . . . . 5 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)) = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵))
3422, 33eqtr3d 2797 . . . 4 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → 𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵))
3534ex 418 . . 3 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})) → 𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵)))
3623, 9divclzi 12059 . . . . 5 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ)
371elexi 3472 . . . . . . . . . . 11 𝐵 ∈ V
3837snss 4741 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℋ ↔ {𝐵} ⊆ ℋ)
391, 38mpbi 233 . . . . . . . . 9 {𝐵} ⊆ ℋ
40 occl 31915 . . . . . . . . 9 ({𝐵} ⊆ ℋ → (⊥‘{𝐵}) ∈ Cℋ )
4139, 40ax-mp 5 . . . . . . . 8 (⊥‘{𝐵}) ∈ Cℋ
4241choccli 31918 . . . . . . 7 (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ∈ Cℋ
4342chshii 31838 . . . . . 6 (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ∈ Sℋ
44 h1did 32162 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℋ → 𝐵 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})))
451, 44ax-mp 5 . . . . . 6 𝐵 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))
46 shmulcl 31829 . . . . . 6 (((⊥‘(⊥‘{𝐵})) ∈ Sℋ ∧ ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})))
4743, 45, 46mp3an13 1481 . . . . 5 (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ → (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})))
4836, 47syl 18 . . . 4 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})))
49 eleq1 2848 . . . 4 (𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) → (𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ↔ (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))))
5048, 49syl5ibrcom 250 . . 3 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) → 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))))
5135, 50impbid 215 . 2 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ↔ 𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵)))
524, 51sylbir 238 1 (𝐵 ≠ 0ℎ → (𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ↔ 𝐴 = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ⊆ wss 3896  {csn 4584  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℂcc 11205  0cc0 11207  1c1 11208   · cmul 11212   / cdiv 11980   ℋchba 31530   ·ℎ csm 31532   ·ih csp 31533  0ℎc0v 31535   Sℋ csh 31539   Cℋ cch 31540  ⊥cort 31541
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 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286  ax-mulf 11287  ax-hilex 31610  ax-hfvadd 31611  ax-hvcom 31612  ax-hvass 31613  ax-hv0cl 31614  ax-hvaddid 31615  ax-hfvmul 31616  ax-hvmulid 31617  ax-hvmulass 31618  ax-hvdistr1 31619  ax-hvdistr2 31620  ax-hvmul0 31621  ax-hfi 31690  ax-his1 31693  ax-his2 31694  ax-his3 31695  ax-his4 31696  ax-hcompl 31813
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8185  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-2o 8485  df-er 8725  df-map 8857  df-pm 8858  df-ixp 8934  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-fsupp 9362  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-clim 15664  df-sum 15863  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-mulg 19287  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-cnfld 21688  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-lm 23556  df-haus 23642  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-cau 25586  df-grpo 31104  df-gid 31105  df-ginv 31106  df-gdiv 31107  df-ablo 31156  df-vc 31170  df-nv 31203  df-va 31206  df-ba 31207  df-sm 31208  df-0v 31209  df-vs 31210  df-nmcv 31211  df-ims 31212  df-dip 31312  df-hnorm 31579  df-hvsub 31582  df-hlim 31583  df-hcau 31584  df-sh 31818  df-ch 31832  df-oc 31863
This theorem is used by:  h1de2ctlem  32166  elspansn2  32178
  Copyright terms: Public domain W3C validator