Theorem hodsi 31023

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 7085	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑅‘𝑥) ∈ ℋ)
3		hods.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑆: ℋ⟶ ℋ
4	3	ffvelcdmi 7085	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑆‘𝑥) ∈ ℋ)
5		hods.3	. . . . . 6 ⊢ 𝑇: ℋ⟶ ℋ
6	5	ffvelcdmi 7085	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇‘𝑥) ∈ ℋ)
7		hvsubadd 30325	. . . . 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 1371	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)) = (𝑅‘𝑥)))
9		hodval 30990	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)))
10	1, 3, 9	mp3an12 1451	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)))
11	10	eqeq1d 2734	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑅‘𝑥) −ℎ (𝑆‘𝑥)) = (𝑇‘𝑥)))
12		hosval 30988	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)))
13	3, 5, 12	mp3an12 1451	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)))
14	13	eqeq1d 2734	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥) ↔ ((𝑆‘𝑥) +ℎ (𝑇‘𝑥)) = (𝑅‘𝑥)))
15	8, 11, 14	3bitr4d 310	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥)))
16	15	ralbiia 3091	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥))
17	1, 3	hosubcli 31017	. . 3 ⊢ (𝑅 −op 𝑆): ℋ⟶ ℋ
18	17, 5	hoeqi 31009	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑅 −op 𝑆)‘𝑥) = (𝑇‘𝑥) ↔ (𝑅 −op 𝑆) = 𝑇)
19	3, 5	hoaddcli 31016	. . 3 ⊢ (𝑆 +op 𝑇): ℋ⟶ ℋ
20	19, 1	hoeqi 31009	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆 +op 𝑇)‘𝑥) = (𝑅‘𝑥) ↔ (𝑆 +op 𝑇) = 𝑅)
21	16, 18, 20	3bitr3i 300	1 ⊢ ((𝑅 −op 𝑆) = 𝑇 ↔ (𝑆 +op 𝑇) = 𝑅)

Syntax hints:   ↔ wb 205   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3061  ⟶wf 6539  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408   ℋchba 30167   +_ℎ cva 30168   −_ℎ cmv 30173   +_op chos 30186   −_op chod 30188

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-hilex 30247  ax-hfvadd 30248  ax-hvcom 30249  ax-hvass 30250  ax-hv0cl 30251  ax-hvaddid 30252  ax-hfvmul 30253  ax-hvmulid 30254  ax-hvdistr2 30257  ax-hvmul0 30258

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-id 5574  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-er 8702  df-map 8821  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-ltxr 11252  df-sub 11445  df-neg 11446  df-hvsub 30219  df-hosum 30978  df-hodif 30980

This theorem is referenced by:  hodidi  31035  hodseqi  31042  ho0subi  31043  hosd1i  31070  pjoci  31428