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

Theorem hoddii 32018
Description: Distributive law for Hilbert space operator difference. (Interestingly, the reverse distributive law hocsubdiri 31809 does not require linearity.) (Contributed by NM, 11-Mar-2006.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
hoddi.1 𝑅 ∈ LinOp
hoddi.2 𝑆: ℋ⟶ ℋ
hoddi.3 𝑇: ℋ⟶ ℋ
Assertion
Ref Expression
hoddii (𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇)) = ((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))

Proof of Theorem hoddii
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hoddi.2 . . . . . . 7 𝑆: ℋ⟶ ℋ
21ffvelcdmi 7103 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑆𝑥) ∈ ℋ)
3 hoddi.3 . . . . . . 7 𝑇: ℋ⟶ ℋ
43ffvelcdmi 7103 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇𝑥) ∈ ℋ)
5 hoddi.1 . . . . . . 7 𝑅 ∈ LinOp
65lnopsubi 32003 . . . . . 6 (((𝑆𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑇𝑥) ∈ ℋ) → (𝑅‘((𝑆𝑥) − (𝑇𝑥))) = ((𝑅‘(𝑆𝑥)) − (𝑅‘(𝑇𝑥))))
72, 4, 6syl2anc 584 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆𝑥) − (𝑇𝑥))) = ((𝑅‘(𝑆𝑥)) − (𝑅‘(𝑇𝑥))))
8 hodval 31771 . . . . . . 7 ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑆op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆𝑥) − (𝑇𝑥)))
91, 3, 8mp3an12 1450 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆𝑥) − (𝑇𝑥)))
109fveq2d 6911 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆op 𝑇)‘𝑥)) = (𝑅‘((𝑆𝑥) − (𝑇𝑥))))
115lnopfi 31998 . . . . . . 7 𝑅: ℋ⟶ ℋ
1211, 1hocoi 31793 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅𝑆)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑆𝑥)))
1311, 3hocoi 31793 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑇𝑥)))
1412, 13oveq12d 7449 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅𝑆)‘𝑥) − ((𝑅𝑇)‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑆𝑥)) − (𝑅‘(𝑇𝑥))))
157, 10, 143eqtr4d 2785 . . . 4 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆op 𝑇)‘𝑥)) = (((𝑅𝑆)‘𝑥) − ((𝑅𝑇)‘𝑥)))
161, 3hosubcli 31798 . . . . 5 (𝑆op 𝑇): ℋ⟶ ℋ
1711, 16hocoi 31793 . . . 4 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇))‘𝑥) = (𝑅‘((𝑆op 𝑇)‘𝑥)))
1811, 1hocofi 31795 . . . . 5 (𝑅𝑆): ℋ⟶ ℋ
1911, 3hocofi 31795 . . . . 5 (𝑅𝑇): ℋ⟶ ℋ
20 hodval 31771 . . . . 5 (((𝑅𝑆): ℋ⟶ ℋ ∧ (𝑅𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))‘𝑥) = (((𝑅𝑆)‘𝑥) − ((𝑅𝑇)‘𝑥)))
2118, 19, 20mp3an12 1450 . . . 4 (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))‘𝑥) = (((𝑅𝑆)‘𝑥) − ((𝑅𝑇)‘𝑥)))
2215, 17, 213eqtr4d 2785 . . 3 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))‘𝑥))
2322rgen 3061 . 2 𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))‘𝑥)
2411, 16hocofi 31795 . . 3 (𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
2518, 19hosubcli 31798 . . 3 ((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇)): ℋ⟶ ℋ
2624, 25hoeqi 31790 . 2 (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))‘𝑥) ↔ (𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇)) = ((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇)))
2723, 26mpbi 230 1 (𝑅 ∘ (𝑆op 𝑇)) = ((𝑅𝑆) −op (𝑅𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1537  wcel 2106  wral 3059  ccom 5693  wf 6559  cfv 6563  (class class class)co 7431  chba 30948   cmv 30954  op chod 30969  LinOpclo 30976
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-hilex 31028  ax-hfvadd 31029  ax-hvass 31031  ax-hv0cl 31032  ax-hvaddid 31033  ax-hfvmul 31034  ax-hvmulid 31035  ax-hvdistr2 31038  ax-hvmul0 31039
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5583  df-po 5597  df-so 5598  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-er 8744  df-map 8867  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-ltxr 11298  df-sub 11492  df-neg 11493  df-hvsub 31000  df-hodif 31761  df-lnop 31870
This theorem is referenced by:  hoddi  32019  unierri  32133
  Copyright terms: Public domain W3C validator