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

Theorem h1de2bi 32156
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 31701 . . . 4 (𝐵 ∈ ℋ → ((𝐵 ·ih 𝐵) = 0 ↔ 𝐵 = 0ℎ))
31, 2ax-mp 5 . . 3 ((𝐵 ·ih 𝐵) = 0 ↔ 𝐵 = 0ℎ)
43necon3bii 3008 . 2 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ↔ 𝐵 ≠ 0ℎ)
5 h1de2.1 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ ℋ
65, 1h1de2i 32155 . . . . . . . 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 7436 . . . . . 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 31683 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ·ih 𝐵) ∈ ℂ
109recclzi 12042 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ)
11 ax-hvmulass 31609 . . . . . . . . . . 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 11258 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℂ
1514, 9divcan1zi 12053 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) = 1)
1615oveq1d 7435 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐴) = (1 ·ℎ 𝐴))
1713, 16eqtr3d 2798 . . . . . . . 8 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐵 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐴)) = (1 ·ℎ 𝐴))
18 ax-hvmulid 31608 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℋ → (1 ·ℎ 𝐴) = 𝐴)
195, 18ax-mp 5 . . . . . . . 8 (1 ·ℎ 𝐴) = 𝐴
2017, 19eqtrdi 2812 . . . . . . 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 2798 . . . . 5 (((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 ∧ 𝐴 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))) → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ ((𝐴 ·ih 𝐵) ·ℎ 𝐵)) = 𝐴)
235, 1hicli 31683 . . . . . . . . 9 (𝐴 ·ih 𝐵) ∈ ℂ
24 ax-hvmulass 31609 . . . . . . . . 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 11286 . . . . . . . . . 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 12055 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) = ((𝐴 ·ih 𝐵) · (1 / (𝐵 ·ih 𝐵))))
3028, 29eqtr4d 2799 . . . . . . . 8 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) = ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)))
3130oveq1d 7435 . . . . . . 7 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → (((1 / (𝐵 ·ih 𝐵)) · (𝐴 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵) = (((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ·ℎ 𝐵))
3226, 31eqtr3d 2798 . . . . . 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 2798 . . . 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 12052 . . . . 5 ((𝐵 ·ih 𝐵) ≠ 0 → ((𝐴 ·ih 𝐵) / (𝐵 ·ih 𝐵)) ∈ ℂ)
371elexi 3473 . . . . . . . . . . 11 𝐵 ∈ V
3837snss 4745 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℋ ↔ {𝐵} ⊆ ℋ)
391, 38mpbi 233 . . . . . . . . 9 {𝐵} ⊆ ℋ
40 occl 31906 . . . . . . . . 9 ({𝐵} ⊆ ℋ → (⊥‘{𝐵}) ∈ Cℋ )
4139, 40ax-mp 5 . . . . . . . 8 (⊥‘{𝐵}) ∈ Cℋ
4241choccli 31909 . . . . . . 7 (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ∈ Cℋ
4342chshii 31829 . . . . . 6 (⊥‘(⊥‘{𝐵})) ∈ Sℋ
44 h1did 32153 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℋ → 𝐵 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵})))
451, 44ax-mp 5 . . . . . 6 𝐵 ∈ (⊥‘(⊥‘{𝐵}))
46 shmulcl 31820 . . . . . 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 2849 . . . 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 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   ⊆ wss 3899  {csn 4584  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  0cc0 11200  1c1 11201   · cmul 11205   / cdiv 11973   ℋchba 31521   ·ℎ csm 31523   ·ih csp 31524  0ℎc0v 31526   Sℋ csh 31530   Cℋ cch 31531  ⊥cort 31532
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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279  ax-mulf 11280  ax-hilex 31601  ax-hfvadd 31602  ax-hvcom 31603  ax-hvass 31604  ax-hv0cl 31605  ax-hvaddid 31606  ax-hfvmul 31607  ax-hvmulid 31608  ax-hvmulass 31609  ax-hvdistr1 31610  ax-hvdistr2 31611  ax-hvmul0 31612  ax-hfi 31681  ax-his1 31684  ax-his2 31685  ax-his3 31686  ax-his4 31687  ax-hcompl 31804
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-clim 15655  df-sum 15854  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-lm 23547  df-haus 23633  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-cau 25577  df-grpo 31095  df-gid 31096  df-ginv 31097  df-gdiv 31098  df-ablo 31147  df-vc 31161  df-nv 31194  df-va 31197  df-ba 31198  df-sm 31199  df-0v 31200  df-vs 31201  df-nmcv 31202  df-ims 31203  df-dip 31303  df-hnorm 31570  df-hvsub 31573  df-hlim 31574  df-hcau 31575  df-sh 31809  df-ch 31823  df-oc 31854
This theorem is used by:  h1de2ctlem  32157  elspansn2  32169
  Copyright terms: Public domain W3C validator