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 ∘ (𝑆 −op 𝑇)) = ((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))

Proof of Theorem hoddii

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hoddi.2	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
2	1	ffvelcdmi 7103	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑆‘𝑥) ∈ ℋ)
3		hoddi.3	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
4	3	ffvelcdmi 7103	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
5		hoddi.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅 ∈ LinOp
6	5	lnopsubi 32003	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆‘𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ) → (𝑅‘((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥))) = ((𝑅‘(𝑆‘𝑥)) −ℎ (𝑅‘(𝑇‘𝑥))))
7	2, 4, 6	syl2anc 584	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥))) = ((𝑅‘(𝑆‘𝑥)) −ℎ (𝑅‘(𝑇‘𝑥))))
8		hodval 31771	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥)))
9	1, 3, 8	mp3an12 1450	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥)))
10	9	fveq2d 6911	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥)) = (𝑅‘((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥))))
11	5	lnopfi 31998	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅: ℋ⟶ ℋ
12	11, 1	hocoi 31793	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑆‘𝑥)))
13	11, 3	hocoi 31793	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑇‘𝑥)))
14	12, 13	oveq12d 7449	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑆‘𝑥)) −ℎ (𝑅‘(𝑇‘𝑥))))
15	7, 10, 14	3eqtr4d 2785	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥)) = (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
16	1, 3	hosubcli 31798	. . . . 5 ⊢ (𝑆 −op 𝑇): ℋ⟶ ℋ
17	11, 16	hocoi 31793	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (𝑅‘((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥)))
18	11, 1	hocofi 31795	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∘ 𝑆): ℋ⟶ ℋ
19	11, 3	hocofi 31795	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
20		hodval 31771	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∘ 𝑆): ℋ⟶ ℋ ∧ (𝑅 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
21	18, 19, 20	mp3an12 1450	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
22	15, 17, 21	3eqtr4d 2785	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥))
23	22	rgen 3061	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥)
24	11, 16	hocofi 31795	. . 3 ⊢ (𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
25	18, 19	hosubcli 31798	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
26	24, 25	hoeqi 31790	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥) ↔ (𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇)) = ((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇)))
27	23, 26	mpbi 230	1 ⊢ (𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇)) = ((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))

Syntax hints:   = wceq 1537   ∈ wcel 2106  ∀wral 3059   ∘ ccom 5693  ⟶wf 6559  ‘cfv 6563  (class class class)co 7431   ℋchba 30948   −_ℎ 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