Theorem hoeq2 29726

Description: A condition implying that two Hilbert space operators are equal. Lemma 3.2(S11) of [Beran] p. 95. (Contributed by NM, 15-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
hoeq2	⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ 𝑆 = 𝑇))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑆   𝑥,𝑇,𝑦

Proof of Theorem hoeq2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ralcom 3272	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)))
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦))))
3		ffvelrn 6846	. . . . 5 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑆‘𝑦) ∈ ℋ)
4		ffvelrn 6846	. . . . 5 ⊢ ((𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (𝑇‘𝑦) ∈ ℋ)
5		hial2eq2 29002	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆‘𝑦) ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑦) ∈ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ (𝑆‘𝑦) = (𝑇‘𝑦)))
6		hial2eq 29001	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆‘𝑦) ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑦) ∈ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆‘𝑦) ·ih 𝑥) = ((𝑇‘𝑦) ·ih 𝑥) ↔ (𝑆‘𝑦) = (𝑇‘𝑦)))
7	5, 6	bitr4d 285	. . . . 5 ⊢ (((𝑆‘𝑦) ∈ ℋ ∧ (𝑇‘𝑦) ∈ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆‘𝑦) ·ih 𝑥) = ((𝑇‘𝑦) ·ih 𝑥)))
8	3, 4, 7	syl2an 598	. . . 4 ⊢ (((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ) ∧ (𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℋ)) → (∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆‘𝑦) ·ih 𝑥) = ((𝑇‘𝑦) ·ih 𝑥)))
9	8	anandirs 678	. . 3 ⊢ (((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) ∧ 𝑦 ∈ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆‘𝑦) ·ih 𝑥) = ((𝑇‘𝑦) ·ih 𝑥)))
10	9	ralbidva 3125	. 2 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) → (∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑥 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ ∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆‘𝑦) ·ih 𝑥) = ((𝑇‘𝑦) ·ih 𝑥)))
11		hoeq1 29725	. 2 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) → (∀𝑦 ∈ ℋ ∀𝑥 ∈ ℋ ((𝑆‘𝑦) ·ih 𝑥) = ((𝑇‘𝑦) ·ih 𝑥) ↔ 𝑆 = 𝑇))
12	2, 10, 11	3bitrd 308	1 ⊢ ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑇: ℋ⟶ ℋ) → (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℋ (𝑥 ·ih (𝑆‘𝑦)) = (𝑥 ·ih (𝑇‘𝑦)) ↔ 𝑆 = 𝑇))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3070  ⟶wf 6336  ‘cfv 6340  (class class class)co 7156   ℋchba 28814   ·_ih csp 28817

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-sep 5173  ax-nul 5180  ax-pow 5238  ax-pr 5302  ax-un 7465  ax-resscn 10645  ax-1cn 10646  ax-icn 10647  ax-addcl 10648  ax-addrcl 10649  ax-mulcl 10650  ax-mulrcl 10651  ax-mulcom 10652  ax-addass 10653  ax-mulass 10654  ax-distr 10655  ax-i2m1 10656  ax-1ne0 10657  ax-1rid 10658  ax-rnegex 10659  ax-rrecex 10660  ax-cnre 10661  ax-pre-lttri 10662  ax-pre-lttrn 10663  ax-pre-ltadd 10664  ax-pre-mulgt0 10665  ax-hfvadd 28895  ax-hvcom 28896  ax-hvass 28897  ax-hv0cl 28898  ax-hvaddid 28899  ax-hfvmul 28900  ax-hvmulid 28901  ax-hvdistr2 28904  ax-hvmul0 28905  ax-hfi 28974  ax-his1 28977  ax-his2 28978  ax-his3 28979  ax-his4 28980

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rmo 3078  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3699  df-csb 3808  df-dif 3863  df-un 3865  df-in 3867  df-ss 3877  df-nul 4228  df-if 4424  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-op 4532  df-uni 4802  df-iun 4888  df-br 5037  df-opab 5099  df-mpt 5117  df-id 5434  df-po 5447  df-so 5448  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-iota 6299  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-er 8305  df-en 8541  df-dom 8542  df-sdom 8543  df-pnf 10728  df-mnf 10729  df-xr 10730  df-ltxr 10731  df-le 10732  df-sub 10923  df-neg 10924  df-div 11349  df-2 11750  df-cj 14519  df-re 14520  df-im 14521  df-hvsub 28866

This theorem is referenced by:  adjcoi  29995