Theorem hocsubdiri 31742

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 31731	. . . . 5 ⊢ (𝑅 −op 𝑆): ℋ⟶ ℋ
4		hods.3	. . . . 5 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
5	3, 4	hocoi 31726	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)))
6	1, 4	hocofi 31728	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
7	2, 4	hocofi 31728	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
8		hodval 31704	. . . . . 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 7021	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
11		hodval 31704	. . . . . . . 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 31726	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑇‘𝑥)))
15	2, 4	hocoi 31726	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑆‘(𝑇‘𝑥)))
16	14, 15	oveq12d 7371	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) −ℎ ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑇‘𝑥)) −ℎ (𝑆‘(𝑇‘𝑥))))
17	13, 16	eqtr4d 2767	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)) = (((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) −ℎ ((𝑆 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
18	9, 17	eqtr4d 2767	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥) = ((𝑅 −op 𝑆)‘(𝑇‘𝑥)))
19	5, 18	eqtr4d 2767	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥))
20	19	rgen 3046	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ (((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇)‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇))‘𝑥)
21	3, 4	hocofi 31728	. . 3 ⊢ ((𝑅 −op 𝑆) ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
22	6, 7	hosubcli 31731	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∘ 𝑇) −op (𝑆 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
23	21, 22	hoeqi 31723	. 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 3044   ∘ ccom 5627  ⟶wf 6482  ‘cfv 6486  (class class class)co 7353   ℋchba 30881   −_ℎ cmv 30887   −_op chod 30902

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 2701  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-hilex 30961  ax-hfvadd 30962  ax-hfvmul 30967

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 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-id 5518  df-po 5531  df-so 5532  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-er 8632  df-map 8762  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-ltxr 11173  df-sub 11367  df-neg 11368  df-hvsub 30933  df-hodif 31694

This theorem is referenced by:  hocsubdir  31747  unierri  32066  pjclem3  32159