Users' Mathboxes Mathbox for Norm Megill < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  hdmapoc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hdmapoc 42503
Description: Express our constructed orthocomplement (polarity) in terms of the Hilbert space definition of orthocomplement. Lines 24 and 25 in [Holland95] p. 14. (Contributed by NM, 17-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
hdmapoc.h 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
hdmapoc.u 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapoc.v 𝑉 = (Base‘𝑈)
hdmapoc.r 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
hdmapoc.z 0 = (0g𝑅)
hdmapoc.o 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapoc.s 𝑆 = ((HDMap‘𝐾)‘𝑊)
hdmapoc.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
hdmapoc.x (𝜑𝑋𝑉)
Assertion
Ref Expression
hdmapoc (𝜑 → (𝑂𝑋) = {𝑦𝑉 ∣ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 })
Distinct variable groups:   𝑦,𝑧,𝑂   𝑧,𝑉   𝑦,𝑋,𝑧   𝜑,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑦,𝑧)   𝑆(𝑦,𝑧)   𝑈(𝑦,𝑧)   𝐻(𝑦,𝑧)   𝐾(𝑦,𝑧)   𝑉(𝑦)   𝑊(𝑦,𝑧)   0 (𝑦,𝑧)

Proof of Theorem hdmapoc
StepHypRef Expression
1 hdmapoc.k . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
2 hdmapoc.x . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝑉)
3 hdmapoc.h . . . . . . . 8 𝐻 = (LHyp‘𝐾)
4 hdmapoc.u . . . . . . . 8 𝑈 = ((DVecH‘𝐾)‘𝑊)
5 hdmapoc.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Base‘𝑈)
6 hdmapoc.o . . . . . . . 8 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
73, 4, 5, 6dochssv 41927 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ 𝑋𝑉) → (𝑂𝑋) ⊆ 𝑉)
81, 2, 7syl2anc 592 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂𝑋) ⊆ 𝑉)
98sseld 3930 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) → 𝑦𝑉))
109pm4.71rd 569 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) ↔ (𝑦𝑉𝑦 ∈ (𝑂𝑋))))
11 eqid 2756 . . . . . . . . 9 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
12 eqid 2756 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑈) = (LSpan‘𝑈)
133, 4, 1dvhlmod 41682 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑈 ∈ LMod)
1413adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → 𝑈 ∈ LMod)
153, 4, 5, 11, 6dochlss 41926 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ 𝑋𝑉) → (𝑂𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
161, 2, 15syl2anc 592 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑂𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
1716adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑂𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
18 simpr 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → 𝑦𝑉)
195, 11, 12, 14, 17, 18ellspsn5b 21035 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) ↔ ((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ⊆ (𝑂𝑋)))
20 eqid 2756 . . . . . . . . 9 ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
211adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
223, 4, 5, 12, 20dihlsprn 41903 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ 𝑦𝑉) → ((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
2321, 18, 22syl2anc 592 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → ((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
243, 20, 4, 5, 6dochcl 41925 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ 𝑋𝑉) → (𝑂𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
251, 2, 24syl2anc 592 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑂𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
2625adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑂𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
273, 20, 6, 21, 23, 26dochord 41942 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝑉) → (((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ⊆ (𝑂𝑋) ↔ (𝑂‘(𝑂𝑋)) ⊆ (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}))))
2818snssd 4739 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑦𝑉) → {𝑦} ⊆ 𝑉)
293, 4, 6, 5, 12, 21, 28dochocsp 41951 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦})) = (𝑂‘{𝑦}))
3029sseq2d 3963 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → ((𝑂‘(𝑂𝑋)) ⊆ (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦})) ↔ (𝑂‘(𝑂𝑋)) ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
312adantr 483 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑦𝑉) → 𝑋𝑉)
323, 20, 4, 5, 6dochcl 41925 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻) ∧ {𝑦} ⊆ 𝑉) → (𝑂‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
3321, 28, 32syl2anc 592 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑂‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
343, 4, 5, 20, 6, 21, 31, 33dochsscl 41940 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦}) ↔ (𝑂‘(𝑂𝑋)) ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
3530, 34bitr4d 284 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝑉) → ((𝑂‘(𝑂𝑋)) ⊆ (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦})) ↔ 𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
3619, 27, 353bitrd 307 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) ↔ 𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
37 dfss3 3920 . . . . . . 7 (𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦}) ↔ ∀𝑧𝑋 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦}))
3836, 37bitrdi 289 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) ↔ ∀𝑧𝑋 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
39 hdmapoc.r . . . . . . . . 9 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
40 hdmapoc.z . . . . . . . . 9 0 = (0g𝑅)
41 hdmapoc.s . . . . . . . . 9 𝑆 = ((HDMap‘𝐾)‘𝑊)
421ad2antrr 734 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝑉) ∧ 𝑧𝑋) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊𝐻))
4331sselda 3931 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝑉) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑧𝑉)
44 simplr 776 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝑉) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑦𝑉)
453, 6, 4, 5, 39, 40, 41, 42, 43, 44hdmapellkr 42486 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦𝑉) ∧ 𝑧𝑋) → (((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0𝑦 ∈ (𝑂‘{𝑧})))
463, 6, 4, 5, 42, 44, 43dochsncom 41954 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦𝑉) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑦 ∈ (𝑂‘{𝑧}) ↔ 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
4745, 46bitrd 281 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝑉) ∧ 𝑧𝑋) → (((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
4847ralbidva 3177 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝑉) → (∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 ↔ ∀𝑧𝑋 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
4938, 48bitr4d 284 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) ↔ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 ))
5049pm5.32da 586 . . . 4 (𝜑 → ((𝑦𝑉𝑦 ∈ (𝑂𝑋)) ↔ (𝑦𝑉 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 )))
5110, 50bitrd 281 . . 3 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑂𝑋) ↔ (𝑦𝑉 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 )))
5251eqabdv 2889 . 2 (𝜑 → (𝑂𝑋) = {𝑦 ∣ (𝑦𝑉 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 )})
53 df-rab 3409 . 2 {𝑦𝑉 ∣ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 } = {𝑦 ∣ (𝑦𝑉 ∧ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 )}
5452, 53eqtr4di 2809 1 (𝜑 → (𝑂𝑋) = {𝑦𝑉 ∣ ∀𝑧𝑋 ((𝑆𝑧)‘𝑦) = 0 })
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 398   = wceq 1554  wcel 2136  {cab 2734  wral 3070  {crab 3408  wss 3899  {csn 4576  ran crn 5641  cfv 6510  Basecbs 17221  Scalarcsca 17265  0gc0g 17444  LModclmod 20900  LSubSpclss 20971  LSpanclspn 21011  HLchlt 39922  LHypclh 40556  DVecHcdvh 41650  DIsoHcdih 41800  ocHcoch 41919  HDMapchdma 42364
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1809  ax-4 1823  ax-5 1924  ax-6 1981  ax-7 2022  ax-8 2138  ax-9 2146  ax-10 2169  ax-11 2185  ax-12 2206  ax-ext 2728  ax-rep 5221  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pow 5316  ax-pr 5384  ax-un 7707  ax-cnex 11119  ax-resscn 11120  ax-1cn 11121  ax-icn 11122  ax-addcl 11123  ax-addrcl 11124  ax-mulcl 11125  ax-mulrcl 11126  ax-mulcom 11127  ax-addass 11128  ax-mulass 11129  ax-distr 11130  ax-i2m1 11131  ax-1ne0 11132  ax-1rid 11133  ax-rnegex 11134  ax-rrecex 11135  ax-cnre 11136  ax-pre-lttri 11137  ax-pre-lttrn 11138  ax-pre-ltadd 11139  ax-pre-mulgt0 11140  ax-riotaBAD 39525
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 857  df-3or 1096  df-3an 1097  df-tru 1557  df-fal 1567  df-ex 1794  df-nf 1798  df-sb 2085  df-mo 2560  df-eu 2590  df-clab 2735  df-cleq 2748  df-clel 2831  df-nfc 2905  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3071  df-rex 3081  df-rmo 3361  df-reu 3362  df-rab 3409  df-v 3450  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4281  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4577  df-pr 4579  df-tp 4581  df-op 4583  df-ot 4585  df-uni 4860  df-int 4900  df-iun 4945  df-iin 4946  df-br 5095  df-opab 5157  df-mpt 5176  df-tr 5202  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6466  df-fun 6512  df-fn 6513  df-f 6514  df-f1 6515  df-fo 6516  df-f1o 6517  df-fv 6518  df-riota 7342  df-ov 7388  df-oprab 7389  df-mpo 7390  df-of 7649  df-om 7836  df-1st 7959  df-2nd 7960  df-tpos 8194  df-undef 8241  df-frecs 8250  df-wrecs 8281  df-recs 8330  df-rdg 8369  df-1o 8425  df-2o 8426  df-er 8666  df-map 8798  df-en 8917  df-dom 8918  df-sdom 8919  df-fin 8920  df-pnf 11208  df-mnf 11209  df-xr 11210  df-ltxr 11211  df-le 11212  df-sub 11406  df-neg 11407  df-nn 12201  df-2 12270  df-3 12271  df-4 12272  df-5 12273  df-6 12274  df-n0 12472  df-z 12559  df-uz 12830  df-fz 13503  df-struct 17159  df-sets 17176  df-slot 17194  df-ndx 17206  df-base 17222  df-ress 17243  df-plusg 17275  df-mulr 17276  df-sca 17278  df-vsca 17279  df-0g 17446  df-mre 17590  df-mrc 17591  df-acs 17593  df-proset 18302  df-poset 18321  df-plt 18336  df-lub 18352  df-glb 18353  df-join 18354  df-meet 18355  df-p0 18431  df-p1 18432  df-lat 18440  df-clat 18507  df-mgm 18650  df-sgrp 18729  df-mnd 18745  df-submnd 18794  df-grp 18954  df-minusg 18955  df-sbg 18956  df-subg 19141  df-cntz 19333  df-oppg 19362  df-lsm 19652  df-cmn 19798  df-abl 19799  df-mgp 20163  df-rng 20175  df-ur 20204  df-ring 20257  df-oppr 20358  df-dvdsr 20378  df-unit 20379  df-invr 20409  df-dvr 20422  df-nzr 20535  df-rlreg 20716  df-domn 20717  df-drng 20753  df-lmod 20902  df-lss 20972  df-lsp 21012  df-lvec 21143  df-lsatoms 39548  df-lshyp 39549  df-lcv 39591  df-lfl 39630  df-lkr 39658  df-ldual 39696  df-oposet 39748  df-ol 39750  df-oml 39751  df-covers 39838  df-ats 39839  df-atl 39870  df-cvlat 39894  df-hlat 39923  df-llines 40070  df-lplanes 40071  df-lvols 40072  df-lines 40073  df-psubsp 40075  df-pmap 40076  df-padd 40368  df-lhyp 40560  df-laut 40561  df-ldil 40676  df-ltrn 40677  df-trl 40731  df-tgrp 41315  df-tendo 41327  df-edring 41329  df-dveca 41575  df-disoa 41601  df-dvech 41651  df-dib 41711  df-dic 41745  df-dih 41801  df-doch 41920  df-djh 41967  df-lcdual 42159  df-mapd 42197  df-hvmap 42329  df-hdmap1 42365  df-hdmap 42366
This theorem is referenced by:  hlhilocv  42529
  Copyright terms: Public domain W3C validator