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 42908
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 = (0g‘𝑅)
hdmapoc.o 𝑂 = ((ocH‘𝐾)‘𝑊)
hdmapoc.s 𝑆 = ((HDMap‘𝐾)‘𝑊)
hdmapoc.k (𝜑 → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
hdmapoc.x (𝜑 → 𝑋 ⊆ 𝑉)
Assertion
Ref Expression
hdmapoc (𝜑 → (𝑂‘𝑋) = {𝑦 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘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 ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
2 hdmapoc.x . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑋 ⊆ 𝑉)
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 42332 . . . . . . 7 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ 𝑉) → (𝑂‘𝑋) ⊆ 𝑉)
81, 2, 7syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑂‘𝑋) ⊆ 𝑉)
98sseld 3929 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) → 𝑦 ∈ 𝑉))
109pm4.71rd 572 . . . 4 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) ↔ (𝑦 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋))))
11 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (LSubSp‘𝑈) = (LSubSp‘𝑈)
12 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (LSpan‘𝑈) = (LSpan‘𝑈)
133, 4, 1dvhlmod 42087 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑈 ∈ LMod)
1413adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → 𝑈 ∈ LMod)
153, 4, 5, 11, 6dochlss 42331 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ 𝑉) → (𝑂‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
161, 2, 15syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑂‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
1716adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑂‘𝑋) ∈ (LSubSp‘𝑈))
18 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → 𝑦 ∈ 𝑉)
195, 11, 12, 14, 17, 18ellspsn5b 21232 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) ↔ ((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ⊆ (𝑂‘𝑋)))
20 eqid 2760 . . . . . . . . 9 ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊) = ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊)
211adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
223, 4, 5, 12, 20dihlsprn 42308 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → ((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
2321, 18, 22syl2anc 596 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → ((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
243, 20, 4, 5, 6dochcl 42330 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ 𝑋 ⊆ 𝑉) → (𝑂‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
251, 2, 24syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑂‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
2625adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑂‘𝑋) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
273, 20, 6, 21, 23, 26dochord 42347 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}) ⊆ (𝑂‘𝑋) ↔ (𝑂‘(𝑂‘𝑋)) ⊆ (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦}))))
2818snssd 4746 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → {𝑦} ⊆ 𝑉)
293, 4, 6, 5, 12, 21, 28dochocsp 42356 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦})) = (𝑂‘{𝑦}))
3029sseq2d 3962 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → ((𝑂‘(𝑂‘𝑋)) ⊆ (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦})) ↔ (𝑂‘(𝑂‘𝑋)) ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
312adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → 𝑋 ⊆ 𝑉)
323, 20, 4, 5, 6dochcl 42330 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻) ∧ {𝑦} ⊆ 𝑉) → (𝑂‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
3321, 28, 32syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑂‘{𝑦}) ∈ ran ((DIsoH‘𝐾)‘𝑊))
343, 4, 5, 20, 6, 21, 31, 33dochsscl 42345 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦}) ↔ (𝑂‘(𝑂‘𝑋)) ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
3530, 34bitr4d 285 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → ((𝑂‘(𝑂‘𝑋)) ⊆ (𝑂‘((LSpan‘𝑈)‘{𝑦})) ↔ 𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
3619, 27, 353bitrd 308 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) ↔ 𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦})))
37 dfss3 3919 . . . . . . 7 (𝑋 ⊆ (𝑂‘{𝑦}) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑋 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦}))
3836, 37bitrdi 290 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑋 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
39 hdmapoc.r . . . . . . . . 9 𝑅 = (Scalar‘𝑈)
40 hdmapoc.z . . . . . . . . 9 0 = (0g‘𝑅)
41 hdmapoc.s . . . . . . . . 9 𝑆 = ((HDMap‘𝐾)‘𝑊)
421ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) ∧ 𝑧 ∈ 𝑋) → (𝐾 ∈ HL ∧ 𝑊 ∈ 𝐻))
4331sselda 3930 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) ∧ 𝑧 ∈ 𝑋) → 𝑧 ∈ 𝑉)
44 simplr 781 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) ∧ 𝑧 ∈ 𝑋) → 𝑦 ∈ 𝑉)
453, 6, 4, 5, 39, 40, 41, 42, 43, 44hdmapellkr 42891 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) ∧ 𝑧 ∈ 𝑋) → (((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 ↔ 𝑦 ∈ (𝑂‘{𝑧})))
463, 6, 4, 5, 42, 44, 43dochsncom 42359 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) ∧ 𝑧 ∈ 𝑋) → (𝑦 ∈ (𝑂‘{𝑧}) ↔ 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
4745, 46bitrd 282 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) ∧ 𝑧 ∈ 𝑋) → (((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 ↔ 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
4847ralbidva 3183 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑋 𝑧 ∈ (𝑂‘{𝑦})))
4938, 48bitr4d 285 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑉) → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 ))
5049pm5.32da 590 . . . 4 (𝜑 → ((𝑦 ∈ 𝑉 ∧ 𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋)) ↔ (𝑦 ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 )))
5110, 50bitrd 282 . . 3 (𝜑 → (𝑦 ∈ (𝑂‘𝑋) ↔ (𝑦 ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 )))
5251eqabdv 2893 . 2 (𝜑 → (𝑂‘𝑋) = {𝑦 ∣ (𝑦 ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 )})
53 df-rab 3413 . 2 {𝑦 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 } = {𝑦 ∣ (𝑦 ∈ 𝑉 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 )}
5452, 53eqtr4di 2813 1 (𝜑 → (𝑂‘𝑋) = {𝑦 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑧 ∈ 𝑋 ((𝑆‘𝑧)‘𝑦) = 0 })
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  {cab 2738  ∀wral 3076  {crab 3412   ⊆ wss 3898  {csn 4583  ran crn 5648  ‘cfv 6527  Basecbs 17349  Scalarcsca 17393  0gc0g 17572  LModclmod 21097  LSubSpclss 21168  LSpanclspn 21208  HLchlt 40327  LHypclh 40961  DVecHcdvh 42055  DIsoHcdih 42205  ocHcoch 42324  HDMapchdma 42769
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-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249  ax-riotaBAD 39930
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 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 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-ot 4592  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 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-tpos 8221  df-undef 8268  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-nn 12306  df-2 12375  df-3 12376  df-4 12377  df-5 12378  df-6 12379  df-n0 12577  df-z 12664  df-uz 12936  df-fz 13610  df-struct 17287  df-sets 17304  df-slot 17322  df-ndx 17334  df-base 17350  df-ress 17371  df-plusg 17403  df-mulr 17404  df-sca 17406  df-vsca 17407  df-0g 17574  df-mre 17718  df-mrc 17719  df-acs 17721  df-proset 18430  df-poset 18449  df-plt 18464  df-lub 18480  df-glb 18481  df-join 18482  df-meet 18483  df-p0 18559  df-p1 18560  df-lat 18568  df-clat 18635  df-mgm 18778  df-sgrp 18870  df-mnd 18886  df-submnd 18941  df-grp 19109  df-minusg 19110  df-sbg 19111  df-subg 19295  df-cntz 19493  df-oppg 19522  df-lsm 19812  df-cmn 19958  df-abl 19959  df-mgp 20323  df-rng 20337  df-ur 20370  df-ring 20423  df-oppr 20529  df-dvdsr 20549  df-unit 20550  df-invr 20580  df-dvr 20593  df-nzr 20725  df-rlreg 20908  df-domn 20909  df-drng 20944  df-lmod 21099  df-lss 21169  df-lsp 21209  df-lvec 21340  df-lsatoms 39953  df-lshyp 39954  df-lcv 39996  df-lfl 40035  df-lkr 40063  df-ldual 40101  df-oposet 40153  df-ol 40155  df-oml 40156  df-covers 40243  df-ats 40244  df-atl 40275  df-cvlat 40299  df-hlat 40328  df-llines 40475  df-lplanes 40476  df-lvols 40477  df-lines 40478  df-psubsp 40480  df-pmap 40481  df-padd 40773  df-lhyp 40965  df-laut 40966  df-ldil 41081  df-ltrn 41082  df-trl 41136  df-tgrp 41720  df-tendo 41732  df-edring 41734  df-dveca 41980  df-disoa 42006  df-dvech 42056  df-dib 42116  df-dic 42150  df-dih 42206  df-doch 42325  df-djh 42372  df-lcdual 42564  df-mapd 42602  df-hvmap 42734  df-hdmap1 42770  df-hdmap 42771
This theorem is used by:  hlhilocv  42934
  Copyright terms: Public domain W3C validator