Theorem hhcnf 32238

Description: The continuous functionals of Hilbert space. (Contributed by Mario Carneiro, 19-May-2014.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
hhcn.1	⊢ 𝐷 = (normℎ ∘ −ℎ )
hhcn.2	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
hhcn.4	⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)

Assertion

Ref	Expression
hhcnf	⊢ ContFn = (𝐽 Cn 𝐾)

Proof of Theorem hhcnf

Dummy variables 𝑥 𝑤 𝑦 𝑧 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-rab 3417	. 2 ⊢ {𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∣ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)} = {𝑡 ∣ (𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦))}
2		df-cnfn 32180	. 2 ⊢ ContFn = {𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∣ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)}
3		hhcn.1	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 𝐷 = (normℎ ∘ −ℎ )
4	3	hilmetdval 31529	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑥𝐷𝑤) = (normℎ‘(𝑥 −ℎ 𝑤)))
5		normsub 31476	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (normℎ‘(𝑥 −ℎ 𝑤)) = (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)))
6	4, 5	eqtrd 2798	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑥𝐷𝑤) = (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)))
7	6	adantll 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑥𝐷𝑤) = (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)))
8	7	breq1d 5120	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 ↔ (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧))
9		ffvelcdm 7078	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑡‘𝑥) ∈ ℂ)
10		ffvelcdm 7078	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑡‘𝑤) ∈ ℂ)
11	9, 10	anim12dan 630	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑡‘𝑥) ∈ ℂ ∧ (𝑡‘𝑤) ∈ ℂ))
12		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (abs ∘ − ) = (abs ∘ − )
13	12	cnmetdval 24908	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑡‘𝑥) ∈ ℂ ∧ (𝑡‘𝑤) ∈ ℂ) → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) = (abs‘((𝑡‘𝑥) − (𝑡‘𝑤))))
14		abssub 15380	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑡‘𝑥) ∈ ℂ ∧ (𝑡‘𝑤) ∈ ℂ) → (abs‘((𝑡‘𝑥) − (𝑡‘𝑤))) = (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))))
15	13, 14	eqtrd 2798	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑡‘𝑥) ∈ ℂ ∧ (𝑡‘𝑤) ∈ ℂ) → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) = (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))))
16	11, 15	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) = (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))))
17	16	anassrs 472	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) = (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))))
18	17	breq1d 5120	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦 ↔ (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦))
19	8, 18	imbi12d 347	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦) ↔ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
20	19	ralbidva 3186	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
21	20	rexbidv 3189	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦) ↔ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
22	21	ralbidv 3188	. . . . . 6 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
23	22	ralbidva 3186	. . . . 5 ⊢ (𝑡: ℋ⟶ℂ → (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
24	23	pm5.32i 584	. . . 4 ⊢ ((𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦)) ↔ (𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
25	3	hilxmet 31528	. . . . 5 ⊢ 𝐷 ∈ (∞Met‘ ℋ)
26		cnxmet 24910	. . . . 5 ⊢ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)
27		hhcn.2	. . . . . 6 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
28		hhcn.4	. . . . . . 7 ⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
29	28	cnfldtopn 24919	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (MetOpen‘(abs ∘ − ))
30	27, 29	metcn 24681	. . . . 5 ⊢ ((𝐷 ∈ (∞Met‘ ℋ) ∧ (abs ∘ − ) ∈ (∞Met‘ℂ)) → (𝑡 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦))))
31	25, 26, 30	mp2an 704	. . . 4 ⊢ (𝑡 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡‘𝑥)(abs ∘ − )(𝑡‘𝑤)) < 𝑦)))
32		cnex 11182	. . . . . 6 ⊢ ℂ ∈ V
33		ax-hilex 31332	. . . . . 6 ⊢ ℋ ∈ V
34	32, 33	elmap 8870	. . . . 5 ⊢ (𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ↔ 𝑡: ℋ⟶ℂ)
35	34	anbi1i 635	. . . 4 ⊢ ((𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)) ↔ (𝑡: ℋ⟶ℂ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
36	24, 31, 35	3bitr4i 306	. . 3 ⊢ (𝑡 ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦)))
37	36	eqabi 2898	. 2 ⊢ (𝐽 Cn 𝐾) = {𝑡 ∣ (𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (abs‘((𝑡‘𝑤) − (𝑡‘𝑥))) < 𝑦))}
38	1, 2, 37	3eqtr4i 2796	1 ⊢ ContFn = (𝐽 Cn 𝐾)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  {cab 2741  ∀wral 3079  ∃wrex 3089  {crab 3416   class class class wbr 5110   ∘ ccom 5667  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412   ↑_m cmap 8825  ℂcc 11099   < clt 11244   − cmin 11442  ℝ⁺crp 13017  abscabs 15287  TopOpenctopn 17475  ∞Metcxmet 21488  MetOpencmopn 21493  ℂ_fldccnfld 21503   Cn ccn 23362   ℋchba 31252  norm_ℎcno 31256   −_ℎ cmv 31258  ContFnccnfn 31286

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178  ax-pre-sup 11179  ax-addf 11180  ax-mulf 11181  ax-hilex 31332  ax-hfvadd 31333  ax-hvcom 31334  ax-hvass 31335  ax-hv0cl 31336  ax-hvaddid 31337  ax-hfvmul 31338  ax-hvmulid 31339  ax-hvmulass 31340  ax-hvdistr1 31341  ax-hvdistr2 31342  ax-hvmul0 31343  ax-hfi 31412  ax-his1 31415  ax-his2 31416  ax-his3 31417  ax-his4 31418

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-tp 4595  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  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-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-sup 9403  df-inf 9404  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-div 11873  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-4 12306  df-5 12307  df-6 12308  df-7 12309  df-8 12310  df-9 12311  df-n0 12506  df-z 12593  df-dec 12713  df-uz 12864  df-q 12974  df-rp 13018  df-xneg 13138  df-xadd 13139  df-xmul 13140  df-fz 13537  df-seq 14040  df-exp 14100  df-cj 15152  df-re 15153  df-im 15154  df-sqrt 15288  df-abs 15289  df-struct 17208  df-slot 17243  df-ndx 17255  df-base 17271  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-starv 17326  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ds 17333  df-unif 17334  df-rest 17476  df-topn 17477  df-topgen 17497  df-psmet 21495  df-xmet 21496  df-met 21497  df-bl 21498  df-mopn 21499  df-cnfld 21504  df-top 23032  df-topon 23049  df-bases 23084  df-cn 23365  df-cnp 23366  df-grpo 30826  df-gid 30827  df-ginv 30828  df-gdiv 30829  df-ablo 30878  df-vc 30892  df-nv 30925  df-va 30928  df-ba 30929  df-sm 30930  df-0v 30931  df-vs 30932  df-nmcv 30933  df-ims 30934  df-hnorm 31301  df-hvsub 31304  df-cnfn 32180

This theorem is referenced by:  nlelchi  32394