Theorem hodsi 31757

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 7022	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘𝑥) ∈ ℋ)
3		hods.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
4	3	ffvelcdmi 7022	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑆‘𝑥) ∈ ℋ)
5		hods.3	. . . . . 6 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
6	5	ffvelcdmi 7022	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
7		hvsubadd 31059	. . . . 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 1373	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)) = (𝑅‘𝑥)))
9		hodval 31724	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)))
10	1, 3, 9	mp3an12 1453	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)))
11	10	eqeq1d 2735	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥)))
12		hosval 31722	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)))
13	3, 5, 12	mp3an12 1453	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)))
14	13	eqeq1d 2735	. . . 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 3077	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥))
17	1, 3	hosubcli 31751	. . 3 ⊢ (𝑅 −op 𝑆): ℋ⟶ ℋ
18	17, 5	hoeqi 31743	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ (𝑅 −op 𝑆) = 𝑇)
19	3, 5	hoaddcli 31750	. . 3 ⊢ (𝑆 +op 𝑇): ℋ⟶ ℋ
20	19, 1	hoeqi 31743	. 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 1541   ∈ wcel 2113  ∀wral 3048  ⟶wf 6482  ‘cfv 6486  (class class class)co 7352   ℋchba 30901   +_ℎ cva 30902   −_ℎ cmv 30907   +_op chos 30920   −_op chod 30922

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-hilex 30981  ax-hfvadd 30982  ax-hvcom 30983  ax-hvass 30984  ax-hv0cl 30985  ax-hvaddid 30986  ax-hfvmul 30987  ax-hvmulid 30988  ax-hvdistr2 30991  ax-hvmul0 30992

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-op 4582  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-id 5514  df-po 5527  df-so 5528  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  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 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-er 8628  df-map 8758  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-ltxr 11158  df-sub 11353  df-neg 11354  df-hvsub 30953  df-hosum 31712  df-hodif 31714

This theorem is referenced by:  hodidi  31769  hodseqi  31776  ho0subi  31777  hosd1i  31804  pjoci  32162