Theorem ho01i 31637

Description: A condition implying that a Hilbert space operator is identically zero. Lemma 3.2(S8) of [Beran] p. 95. (Contributed by NM, 28-Jan-2006.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

Ref	Expression
ho0.1	⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ

Assertion

Ref	Expression
ho01i	⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = 0 ↔ 𝑇 = 0hop )

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑇

Proof of Theorem ho01i

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ho0.1	. . . 4 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
2		ffn 6722	. . . 4 ⊢ (𝑇: ℋ⟶ ℋ → 𝑇 Fn ℋ)
3	1, 2	ax-mp 5	. . 3 ⊢ 𝑇 Fn ℋ
4		ax-hv0cl 30812	. . . . . 6 ⊢ 0ℎ ∈ ℋ
5	4	elexi 3491	. . . . 5 ⊢ 0ℎ ∈ V
6	5	fconst 6783	. . . 4 ⊢ ( ℋ × {0ℎ}): ℋ⟶{0ℎ}
7		ffn 6722	. . . 4 ⊢ (( ℋ × {0ℎ}): ℋ⟶{0ℎ} → ( ℋ × {0ℎ}) Fn ℋ)
8	6, 7	ax-mp 5	. . 3 ⊢ ( ℋ × {0ℎ}) Fn ℋ
9		eqfnfv 7040	. . 3 ⊢ ((𝑇 Fn ℋ ∧ ( ℋ × {0ℎ}) Fn ℋ) → (𝑇 = ( ℋ × {0ℎ}) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (𝑇‘𝑥) = (( ℋ × {0ℎ})‘𝑥)))
10	3, 8, 9	mp2an 691	. 2 ⊢ (𝑇 = ( ℋ × {0ℎ}) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (𝑇‘𝑥) = (( ℋ × {0ℎ})‘𝑥))
11		df0op2 31561	. . . 4 ⊢ 0hop = ( ℋ × 0ℋ)
12		df-ch0 31062	. . . . 5 ⊢ 0ℋ = {0ℎ}
13	12	xpeq2i 5705	. . . 4 ⊢ ( ℋ × 0ℋ) = ( ℋ × {0ℎ})
14	11, 13	eqtri 2756	. . 3 ⊢ 0hop = ( ℋ × {0ℎ})
15	14	eqeq2i 2741	. 2 ⊢ (𝑇 = 0hop ↔ 𝑇 = ( ℋ × {0ℎ}))
16	1	ffvelcdmi 7093	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
17		hial0 30911	. . . . 5 ⊢ ((𝑇‘𝑥) ∈ ℋ → (∀𝑦 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = 0 ↔ (𝑇‘𝑥) = 0ℎ))
18	16, 17	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (∀𝑦 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = 0 ↔ (𝑇‘𝑥) = 0ℎ))
19	5	fvconst2 7216	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (( ℋ × {0ℎ})‘𝑥) = 0ℎ)
20	19	eqeq2d 2739	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑇‘𝑥) = (( ℋ × {0ℎ})‘𝑥) ↔ (𝑇‘𝑥) = 0ℎ))
21	18, 20	bitr4d 282	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (∀𝑦 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = 0 ↔ (𝑇‘𝑥) = (( ℋ × {0ℎ})‘𝑥)))
22	21	ralbiia 3088	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = 0 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (𝑇‘𝑥) = (( ℋ × {0ℎ})‘𝑥))
23	10, 15, 22	3bitr4ri 304	1 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ ((𝑇‘𝑥) ·ih 𝑦) = 0 ↔ 𝑇 = 0hop )

Syntax hints:   ↔ wb 205   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  ∀wral 3058  {csn 4629   × cxp 5676   Fn wfn 6543  ⟶wf 6544  ‘cfv 6548  (class class class)co 7420  0cc0 11138   ℋchba 30728   ·_ih csp 30731  0_ℎc0v 30733  0_ℋc0h 30744   0_hop ch0o 30752

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2699  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7740  ax-inf2 9664  ax-cc 10458  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216  ax-addf 11217  ax-mulf 11218  ax-hilex 30808  ax-hfvadd 30809  ax-hvcom 30810  ax-hvass 30811  ax-hv0cl 30812  ax-hvaddid 30813  ax-hfvmul 30814  ax-hvmulid 30815  ax-hvmulass 30816  ax-hvdistr1 30817  ax-hvdistr2 30818  ax-hvmul0 30819  ax-hfi 30888  ax-his1 30891  ax-his2 30892  ax-his3 30893  ax-his4 30894  ax-hcompl 31011

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2530  df-eu 2559  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3373  df-reu 3374  df-rab 3430  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6500  df-fun 6550  df-fn 6551  df-f 6552  df-f1 6553  df-fo 6554  df-f1o 6555  df-fv 6556  df-isom 6557  df-riota 7376  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7685  df-om 7871  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-supp 8166  df-frecs 8286  df-wrecs 8317  df-recs 8391  df-rdg 8430  df-1o 8486  df-2o 8487  df-oadd 8490  df-omul 8491  df-er 8724  df-map 8846  df-pm 8847  df-ixp 8916  df-en 8964  df-dom 8965  df-sdom 8966  df-fin 8967  df-fsupp 9386  df-fi 9434  df-sup 9465  df-inf 9466  df-oi 9533  df-card 9962  df-acn 9965  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13124  df-xadd 13125  df-xmul 13126  df-ioo 13360  df-ico 13362  df-icc 13363  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-fl 13789  df-seq 13999  df-exp 14059  df-hash 14322  df-cj 15078  df-re 15079  df-im 15080  df-sqrt 15214  df-abs 15215  df-clim 15464  df-rlim 15465  df-sum 15665  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-starv 17247  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-unif 17255  df-hom 17256  df-cco 17257  df-rest 17403  df-topn 17404  df-0g 17422  df-gsum 17423  df-topgen 17424  df-pt 17425  df-prds 17428  df-xrs 17483  df-qtop 17488  df-imas 17489  df-xps 17491  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-submnd 18740  df-mulg 19023  df-cntz 19267  df-cmn 19736  df-psmet 21270  df-xmet 21271  df-met 21272  df-bl 21273  df-mopn 21274  df-fbas 21275  df-fg 21276  df-cnfld 21279  df-top 22795  df-topon 22812  df-topsp 22834  df-bases 22848  df-cld 22922  df-ntr 22923  df-cls 22924  df-nei 23001  df-cn 23130  df-cnp 23131  df-lm 23132  df-haus 23218  df-tx 23465  df-hmeo 23658  df-fil 23749  df-fm 23841  df-flim 23842  df-flf 23843  df-xms 24225  df-ms 24226  df-tms 24227  df-cfil 25182  df-cau 25183  df-cmet 25184  df-grpo 30302  df-gid 30303  df-ginv 30304  df-gdiv 30305  df-ablo 30354  df-vc 30368  df-nv 30401  df-va 30404  df-ba 30405  df-sm 30406  df-0v 30407  df-vs 30408  df-nmcv 30409  df-ims 30410  df-dip 30510  df-ssp 30531  df-ph 30622  df-cbn 30672  df-hnorm 30777  df-hba 30778  df-hvsub 30780  df-hlim 30781  df-hcau 30782  df-sh 31016  df-ch 31030  df-oc 31061  df-ch0 31062  df-shs 31117  df-pjh 31204  df-h0op 31557

This theorem is referenced by:  ho02i  31638  lnopeq0i  31816