Theorem hoddii 29927

Description: Distributive law for Hilbert space operator difference. (Interestingly, the reverse distributive law hocsubdiri 29718 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	ffvelrni 6863	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑆‘𝑥) ∈ ℋ)
3		hoddi.3	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
4	3	ffvelrni 6863	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
5		hoddi.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅 ∈ LinOp
6	5	lnopsubi 29912	. . . . . 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 587	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥))) = ((𝑅‘(𝑆‘𝑥)) −ℎ (𝑅‘(𝑇‘𝑥))))
8		hodval 29680	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥)))
9	1, 3, 8	mp3an12 1452	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥)))
10	9	fveq2d 6681	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥)) = (𝑅‘((𝑆‘𝑥) −ℎ (𝑇‘𝑥))))
11	5	lnopfi 29907	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅: ℋ⟶ ℋ
12	11, 1	hocoi 29702	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑆‘𝑥)))
13	11, 3	hocoi 29702	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘(𝑇‘𝑥)))
14	12, 13	oveq12d 7191	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)) = ((𝑅‘(𝑆‘𝑥)) −ℎ (𝑅‘(𝑇‘𝑥))))
15	7, 10, 14	3eqtr4d 2784	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥)) = (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
16	1, 3	hosubcli 29707	. . . . 5 ⊢ (𝑆 −op 𝑇): ℋ⟶ ℋ
17	11, 16	hocoi 29702	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (𝑅‘((𝑆 −op 𝑇)‘𝑥)))
18	11, 1	hocofi 29704	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∘ 𝑆): ℋ⟶ ℋ
19	11, 3	hocofi 29704	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∘ 𝑇): ℋ⟶ ℋ
20		hodval 29680	. . . . 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 1452	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆)‘𝑥) −ℎ ((𝑅 ∘ 𝑇)‘𝑥)))
22	15, 17, 21	3eqtr4d 2784	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥))
23	22	rgen 3064	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇))‘𝑥) = (((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))‘𝑥)
24	11, 16	hocofi 29704	. . 3 ⊢ (𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
25	18, 19	hosubcli 29707	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇)): ℋ⟶ ℋ
26	24, 25	hoeqi 29699	. 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 233	1 ⊢ (𝑅 ∘ (𝑆 −op 𝑇)) = ((𝑅 ∘ 𝑆) −op (𝑅 ∘ 𝑇))

Syntax hints:   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3054   ∘ ccom 5530  ⟶wf 6336  ‘cfv 6340  (class class class)co 7173   ℋchba 28857   −_ℎ cmv 28863   −_op chod 28878  LinOpclo 28885

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2020  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2711  ax-rep 5155  ax-sep 5168  ax-nul 5175  ax-pow 5233  ax-pr 5297  ax-un 7482  ax-resscn 10675  ax-1cn 10676  ax-icn 10677  ax-addcl 10678  ax-addrcl 10679  ax-mulcl 10680  ax-mulrcl 10681  ax-mulcom 10682  ax-addass 10683  ax-mulass 10684  ax-distr 10685  ax-i2m1 10686  ax-1ne0 10687  ax-1rid 10688  ax-rnegex 10689  ax-rrecex 10690  ax-cnre 10691  ax-pre-lttri 10692  ax-pre-lttrn 10693  ax-pre-ltadd 10694  ax-hilex 28937  ax-hfvadd 28938  ax-hvass 28940  ax-hv0cl 28941  ax-hvaddid 28942  ax-hfvmul 28943  ax-hvmulid 28944  ax-hvdistr2 28947  ax-hvmul0 28948

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2075  df-mo 2541  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rab 3063  df-v 3401  df-sbc 3682  df-csb 3792  df-dif 3847  df-un 3849  df-in 3851  df-ss 3861  df-nul 4213  df-if 4416  df-pw 4491  df-sn 4518  df-pr 4520  df-op 4524  df-uni 4798  df-iun 4884  df-br 5032  df-opab 5094  df-mpt 5112  df-id 5430  df-po 5443  df-so 5444  df-xp 5532  df-rel 5533  df-cnv 5534  df-co 5535  df-dm 5536  df-rn 5537  df-res 5538  df-ima 5539  df-iota 6298  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-riota 7130  df-ov 7176  df-oprab 7177  df-mpo 7178  df-er 8323  df-map 8442  df-en 8559  df-dom 8560  df-sdom 8561  df-pnf 10758  df-mnf 10759  df-ltxr 10761  df-sub 10953  df-neg 10954  df-hvsub 28909  df-hodif 29670  df-lnop 29779

This theorem is referenced by:  hoddi  29928  unierri  30042