Theorem hodsi 31862

Description: Relationship between Hilbert space operator difference and sum. (Contributed by NM, 17-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
hodsi	⊢ ((𝑅 −op 𝑆) = 𝑇 ↔ (𝑆 +op 𝑇) = 𝑅)

Proof of Theorem hodsi

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hods.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑅: ℋ⟶ ℋ
2	1	ffvelcdmi 7037	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘𝑥) ∈ ℋ)
3		hods.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
4	3	ffvelcdmi 7037	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑆‘𝑥) ∈ ℋ)
5		hods.3	. . . . . 6 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
6	5	ffvelcdmi 7037	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
7		hvsubadd 31164	. . . . 5 ⊢ (((𝑅‘𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑆‘𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ) → (((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)) = (𝑅‘𝑥)))
8	2, 4, 6, 7	syl3anc 1374	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)) = (𝑅‘𝑥)))
9		hodval 31829	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)))
10	1, 3, 9	mp3an12 1454	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)))
11	10	eqeq1d 2739	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥)))
12		hosval 31827	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)))
13	3, 5, 12	mp3an12 1454	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)))
14	13	eqeq1d 2739	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥) ↔ ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)) = (𝑅‘𝑥)))
15	8, 11, 14	3bitr4d 311	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥)))
16	15	ralbiia 3082	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥))
17	1, 3	hosubcli 31856	. . 3 ⊢ (𝑅 −op 𝑆): ℋ⟶ ℋ
18	17, 5	hoeqi 31848	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ (𝑅 −op 𝑆) = 𝑇)
19	3, 5	hoaddcli 31855	. . 3 ⊢ (𝑆 +op 𝑇): ℋ⟶ ℋ
20	19, 1	hoeqi 31848	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥) ↔ (𝑆 +op 𝑇) = 𝑅)
21	16, 18, 20	3bitr3i 301	1 ⊢ ((𝑅 −op 𝑆) = 𝑇 ↔ (𝑆 +op 𝑇) = 𝑅)

Syntax hints:   ↔ wb 206   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  ⟶wf 6496  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368   ℋchba 31006   +_ℎ cva 31007   −_ℎ cmv 31012   +_op chos 31025   −_op chod 31027

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-hilex 31086  ax-hfvadd 31087  ax-hvcom 31088  ax-hvass 31089  ax-hv0cl 31090  ax-hvaddid 31091  ax-hfvmul 31092  ax-hvmulid 31093  ax-hvdistr2 31096  ax-hvmul0 31097

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-id 5527  df-po 5540  df-so 5541  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-ltxr 11183  df-sub 11378  df-neg 11379  df-hvsub 31058  df-hosum 31817  df-hodif 31819

This theorem is referenced by:  hodidi  31874  hodseqi  31881  ho0subi  31882  hosd1i  31909  pjoci  32267