Theorem hocsubdiri 31766

Description: Distributive law for Hilbert space operator difference. (Contributed by NM, 26-Nov-2000.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
hods.1	⊢ 𝑅: ℋ⟶ ℋ
hods.2	⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
hods.3	⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ

Assertion

Ref	Expression
hocsubdiri	⊢ ((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇) = ((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))

Proof of Theorem hocsubdiri

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hods.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑅: ℋ⟶ ℋ
2		hods.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
3	1, 2	hosubcli 31755	. . . . 5 ⊢ (𝑅 −op 𝑆): ℋ⟶ ℋ
4		hods.3	. . . . 5 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
5	3, 4	hocoi 31750	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)))
6	1, 4	hocofi 31752	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
7	2, 4	hocofi 31752	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
8		hodval 31728	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ (𝑆 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) −ℎ ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
9	6, 7, 8	mp3an12 1453	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) −ℎ ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
10	4	ffvelcdmi 7078	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
11		hodval 31728	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ) → ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑇‘𝑥)) −ℎ (𝑆‘(𝑇‘𝑥))))
12	1, 2, 11	mp3an12 1453	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇‘𝑥) ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑇‘𝑥)) −ℎ (𝑆‘(𝑇‘𝑥))))
13	10, 12	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑇‘𝑥)) −ℎ (𝑆‘(𝑇‘𝑥))))
14	1, 4	hocoi 31750	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑇‘𝑥)))
15	2, 4	hocoi 31750	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑆‘(𝑇‘𝑥)))
16	14, 15	oveq12d 7428	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) −ℎ ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑇‘𝑥)) −ℎ (𝑆‘(𝑇‘𝑥))))
17	13, 16	eqtr4d 2774	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)) = (((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) −ℎ ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
18	9, 17	eqtr4d 2774	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥) = ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)))
19	5, 18	eqtr4d 2774	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥))
20	19	rgen 3054	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥)
21	3, 4	hocofi 31752	. . 3 ⊢ ((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
22	6, 7	hosubcli 31755	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
23	21, 22	hoeqi 31747	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥) ↔ ((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇) = ((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇)))
24	20, 23	mpbi 230	1 ⊢ ((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇) = ((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))

Syntax hints:   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3052   ∘ ccom 5663  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   ℋchba 30905   −_ℎ cmv 30911   −_op chod 30926

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-rep 5254  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-hilex 30985  ax-hfvadd 30986  ax-hfvmul 30991

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-id 5553  df-po 5566  df-so 5567  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-er 8724  df-map 8847  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-ltxr 11279  df-sub 11473  df-neg 11474  df-hvsub 30957  df-hodif 31718

This theorem is referenced by:  hocsubdir  31771  unierri  32090  pjclem3  32183