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

Theorem hhcno 31144
Description: The continuous operators of Hilbert space. (Contributed by Mario Carneiro, 19-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
hhcn.1 𝐷 = (normβ„Ž ∘ βˆ’β„Ž )
hhcn.2 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
Assertion
Ref Expression
hhcno ContOp = (𝐽 Cn 𝐽)

Proof of Theorem hhcno
Dummy variables π‘₯ 𝑀 𝑦 𝑧 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rab 3433 . 2 {𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)} = {𝑑 ∣ (𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦))}
2 df-cnop 31080 . 2 ContOp = {𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ∣ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)}
3 hhcn.1 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 = (normβ„Ž ∘ βˆ’β„Ž )
43hilmetdval 30436 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ β„‹ ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (π‘₯𝐷𝑀) = (normβ„Žβ€˜(π‘₯ βˆ’β„Ž 𝑀)))
5 normsub 30383 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘₯ ∈ β„‹ ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (normβ„Žβ€˜(π‘₯ βˆ’β„Ž 𝑀)) = (normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)))
64, 5eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘₯ ∈ β„‹ ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (π‘₯𝐷𝑀) = (normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)))
76adantll 712 . . . . . . . . . . 11 (((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (π‘₯𝐷𝑀) = (normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)))
87breq1d 5157 . . . . . . . . . 10 (((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 ↔ (normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧))
9 ffvelcdm 7080 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) β†’ (π‘‘β€˜π‘₯) ∈ β„‹)
10 ffvelcdm 7080 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (π‘‘β€˜π‘€) ∈ β„‹)
119, 10anim12dan 619 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ (π‘₯ ∈ β„‹ ∧ 𝑀 ∈ β„‹)) β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯) ∈ β„‹ ∧ (π‘‘β€˜π‘€) ∈ β„‹))
123hilmetdval 30436 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘‘β€˜π‘₯) ∈ β„‹ ∧ (π‘‘β€˜π‘€) ∈ β„‹) β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) = (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘₯) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘€))))
13 normsub 30383 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘‘β€˜π‘₯) ∈ β„‹ ∧ (π‘‘β€˜π‘€) ∈ β„‹) β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘₯) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘€))) = (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))))
1412, 13eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘‘β€˜π‘₯) ∈ β„‹ ∧ (π‘‘β€˜π‘€) ∈ β„‹) β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) = (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))))
1511, 14syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ (π‘₯ ∈ β„‹ ∧ 𝑀 ∈ β„‹)) β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) = (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))))
1615anassrs 468 . . . . . . . . . . 11 (((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) = (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))))
1716breq1d 5157 . . . . . . . . . 10 (((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦 ↔ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦))
188, 17imbi12d 344 . . . . . . . . 9 (((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) ∧ 𝑀 ∈ β„‹) β†’ (((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦) ↔ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
1918ralbidva 3175 . . . . . . . 8 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) β†’ (βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦) ↔ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
2019rexbidv 3178 . . . . . . 7 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) β†’ (βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦) ↔ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
2120ralbidv 3177 . . . . . 6 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ π‘₯ ∈ β„‹) β†’ (βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦) ↔ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
2221ralbidva 3175 . . . . 5 (𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
2322pm5.32i 575 . . . 4 ((𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦)) ↔ (𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
243hilxmet 30435 . . . . 5 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜ β„‹)
25 hhcn.2 . . . . . 6 𝐽 = (MetOpenβ€˜π·)
2625, 25metcn 24043 . . . . 5 ((𝐷 ∈ (∞Metβ€˜ β„‹) ∧ 𝐷 ∈ (∞Metβ€˜ β„‹)) β†’ (𝑑 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) ↔ (𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦))))
2724, 24, 26mp2an 690 . . . 4 (𝑑 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) ↔ (𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((π‘₯𝐷𝑀) < 𝑧 β†’ ((π‘‘β€˜π‘₯)𝐷(π‘‘β€˜π‘€)) < 𝑦)))
28 ax-hilex 30239 . . . . . 6 β„‹ ∈ V
2928, 28elmap 8861 . . . . 5 (𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ↔ 𝑑: β„‹βŸΆ β„‹)
3029anbi1i 624 . . . 4 ((𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)) ↔ (𝑑: β„‹βŸΆ β„‹ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
3123, 27, 303bitr4i 302 . . 3 (𝑑 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) ↔ (𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦)))
3231eqabi 2869 . 2 (𝐽 Cn 𝐽) = {𝑑 ∣ (𝑑 ∈ ( β„‹ ↑m β„‹) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ β„‹ βˆ€π‘¦ ∈ ℝ+ βˆƒπ‘§ ∈ ℝ+ βˆ€π‘€ ∈ β„‹ ((normβ„Žβ€˜(𝑀 βˆ’β„Ž π‘₯)) < 𝑧 β†’ (normβ„Žβ€˜((π‘‘β€˜π‘€) βˆ’β„Ž (π‘‘β€˜π‘₯))) < 𝑦))}
331, 2, 323eqtr4i 2770 1 ContOp = (𝐽 Cn 𝐽)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  {cab 2709  βˆ€wral 3061  βˆƒwrex 3070  {crab 3432   class class class wbr 5147   ∘ ccom 5679  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ↑m cmap 8816   < clt 11244  β„+crp 12970  βˆžMetcxmet 20921  MetOpencmopn 20926   Cn ccn 22719   β„‹chba 30159  normβ„Žcno 30163   βˆ’β„Ž cmv 30165  ContOpccop 30186
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186  ax-hilex 30239  ax-hfvadd 30240  ax-hvcom 30241  ax-hvass 30242  ax-hv0cl 30243  ax-hvaddid 30244  ax-hfvmul 30245  ax-hvmulid 30246  ax-hvmulass 30247  ax-hvdistr1 30248  ax-hvdistr2 30249  ax-hvmul0 30250  ax-hfi 30319  ax-his1 30322  ax-his2 30323  ax-his3 30324  ax-his4 30325
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-seq 13963  df-exp 14024  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-topgen 17385  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-top 22387  df-topon 22404  df-bases 22440  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-grpo 29733  df-gid 29734  df-ginv 29735  df-gdiv 29736  df-ablo 29785  df-vc 29799  df-nv 29832  df-va 29835  df-ba 29836  df-sm 29837  df-0v 29838  df-vs 29839  df-nmcv 29840  df-ims 29841  df-hnorm 30208  df-hvsub 30211  df-cnop 31080
This theorem is referenced by:  hmopidmchi  31391
  Copyright terms: Public domain W3C validator