Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  htth Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem htth 28708
 Description: Hellinger-Toeplitz Theorem: any self-adjoint linear operator defined on all of Hilbert space is bounded. Theorem 10.1-1 of [Kreyszig] p. 525. Discovered by E. Hellinger and O. Toeplitz in 1910, "it aroused both admiration and puzzlement since the theorem establishes a relation between properties of two different kinds, namely, the properties of being defined everywhere and being bounded." (Contributed by NM, 11-Jan-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
htth.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
htth.2 𝑃 = (·𝑖OLD𝑈)
htth.3 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑈)
htth.4 𝐵 = (𝑈 BLnOp 𝑈)
Assertion
Ref Expression
htth ((𝑈 ∈ CHilOLD𝑇𝐿 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇𝐵)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑇   𝑥,𝑈,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦)   𝑃(𝑥,𝑦)   𝐿(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem htth
Dummy variables 𝑤 𝑧 𝑣 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 htth.3 . . . . . . 7 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑈)
2 oveq12 7144 . . . . . . . 8 ((𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) ∧ 𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) → (𝑈 LnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
32anidms 570 . . . . . . 7 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑈 LnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
41, 3syl5eq 2845 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝐿 = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
54eleq2d 2875 . . . . 5 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑇𝐿𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))))
6 htth.1 . . . . . . 7 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
7 fveq2 6645 . . . . . . 7 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (BaseSet‘𝑈) = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
86, 7syl5eq 2845 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝑋 = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
9 htth.2 . . . . . . . . . 10 𝑃 = (·𝑖OLD𝑈)
10 fveq2 6645 . . . . . . . . . 10 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (·𝑖OLD𝑈) = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
119, 10syl5eq 2845 . . . . . . . . 9 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝑃 = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
1211oveqd 7152 . . . . . . . 8 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)))
1311oveqd 7152 . . . . . . . 8 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑇𝑥)𝑃𝑦) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
1412, 13eqeq12d 2814 . . . . . . 7 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦) ↔ (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
158, 14raleqbidv 3354 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (∀𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
168, 15raleqbidv 3354 . . . . 5 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
175, 16anbi12d 633 . . . 4 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑇𝐿 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦)) ↔ (𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∧ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))))
18 htth.4 . . . . . 6 𝐵 = (𝑈 BLnOp 𝑈)
19 oveq12 7144 . . . . . . 7 ((𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) ∧ 𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) → (𝑈 BLnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
2019anidms 570 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑈 BLnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
2118, 20syl5eq 2845 . . . . 5 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝐵 = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
2221eleq2d 2875 . . . 4 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑇𝐵𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))))
2317, 22imbi12d 348 . . 3 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (((𝑇𝐿 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇𝐵) ↔ ((𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∧ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))))
24 eqid 2798 . . . 4 (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
25 eqid 2798 . . . 4 (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
26 eqid 2798 . . . 4 (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
27 eqid 2798 . . . 4 (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
28 eqid 2798 . . . 4 (normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
29 eqid 2798 . . . . . 6 ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩ = ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩
3029cnchl 28706 . . . . 5 ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩ ∈ CHilOLD
3130elimel 4492 . . . 4 if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) ∈ CHilOLD
32 simpl 486 . . . 4 ((𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∧ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
33 simpr 488 . . . . 5 ((𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∧ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
34 oveq1 7142 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)))
35 fveq2 6645 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑢 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑢))
3635oveq1d 7150 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
3734, 36eqeq12d 2814 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) ↔ (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
38 fveq2 6645 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑣 → (𝑇𝑦) = (𝑇𝑣))
3938oveq2d 7151 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑣)))
40 oveq2 7143 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
4139, 40eqeq12d 2814 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) ↔ (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑣)) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣)))
4237, 41cbvral2vw 3408 . . . . 5 (∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) ↔ ∀𝑢 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑣 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑣)) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
4333, 42sylib 221 . . . 4 ((𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∧ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → ∀𝑢 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑣 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑣)) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
44 oveq1 7142 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑤 → (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)) = (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)))
4544cbvmptv 5133 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥))) = (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)))
46 fveq2 6645 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑧))
4746oveq2d 7151 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)) = (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑧)))
4847mpteq2dv 5126 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥))) = (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑧))))
4945, 48syl5eq 2845 . . . . 5 (𝑥 = 𝑧 → (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥))) = (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑧))))
5049cbvmptv 5133 . . . 4 (𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)))) = (𝑧 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑧))))
51 fveq2 6645 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) = ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧))
5251breq1d 5040 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → (((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) ≤ 1 ↔ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧) ≤ 1))
5352cbvrabv 3439 . . . . 5 {𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∣ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) ≤ 1} = {𝑧 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∣ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧) ≤ 1}
5453imaeq2i 5894 . . . 4 ((𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)))) “ {𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∣ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) ≤ 1}) = ((𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)))) “ {𝑧 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∣ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧) ≤ 1})
5524, 25, 26, 27, 28, 31, 29, 32, 43, 50, 54htthlem 28707 . . 3 ((𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∧ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
5623, 55dedth 4481 . 2 (𝑈 ∈ CHilOLD → ((𝑇𝐿 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇𝐵))
57563impib 1113 1 ((𝑈 ∈ CHilOLD𝑇𝐿 ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = ((𝑇𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇𝐵)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3106  {crab 3110  ifcif 4425  ⟨cop 4531   class class class wbr 5030   ↦ cmpt 5110   “ cima 5522  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  1c1 10529   + caddc 10531   · cmul 10533   ≤ cle 10667  abscabs 14587  BaseSetcba 28376  normCVcnmcv 28380  ·𝑖OLDcdip 28490   LnOp clno 28530   BLnOp cblo 28532  CHilOLDchlo 28675 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 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7443  ax-inf2 9090  ax-dc 9859  ax-cnex 10584  ax-resscn 10585  ax-1cn 10586  ax-icn 10587  ax-addcl 10588  ax-addrcl 10589  ax-mulcl 10590  ax-mulrcl 10591  ax-mulcom 10592  ax-addass 10593  ax-mulass 10594  ax-distr 10595  ax-i2m1 10596  ax-1ne0 10597  ax-1rid 10598  ax-rnegex 10599  ax-rrecex 10600  ax-cnre 10601  ax-pre-lttri 10602  ax-pre-lttrn 10603  ax-pre-ltadd 10604  ax-pre-mulgt0 10605  ax-pre-sup 10606  ax-addf 10607  ax-mulf 10608 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 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7390  df-om 7563  df-1st 7673  df-2nd 7674  df-supp 7816  df-wrecs 7932  df-recs 7993  df-rdg 8031  df-1o 8087  df-2o 8088  df-oadd 8091  df-er 8274  df-map 8393  df-pm 8394  df-ixp 8447  df-en 8495  df-dom 8496  df-sdom 8497  df-fin 8498  df-fsupp 8820  df-fi 8861  df-sup 8892  df-inf 8893  df-oi 8960  df-card 9354  df-pnf 10668  df-mnf 10669  df-xr 10670  df-ltxr 10671  df-le 10672  df-sub 10863  df-neg 10864  df-div 11289  df-nn 11628  df-2 11690  df-3 11691  df-4 11692  df-5 11693  df-6 11694  df-7 11695  df-8 11696  df-9 11697  df-n0 11888  df-z 11972  df-dec 12089  df-uz 12234  df-q 12339  df-rp 12380  df-xneg 12497  df-xadd 12498  df-xmul 12499  df-ioo 12732  df-ico 12734  df-icc 12735  df-fz 12888  df-fzo 13031  df-seq 13367  df-exp 13428  df-hash 13689  df-cj 14452  df-re 14453  df-im 14454  df-sqrt 14588  df-abs 14589  df-clim 14839  df-sum 15037  df-struct 16479  df-ndx 16480  df-slot 16481  df-base 16483  df-sets 16484  df-ress 16485  df-plusg 16572  df-mulr 16573  df-starv 16574  df-sca 16575  df-vsca 16576  df-ip 16577  df-tset 16578  df-ple 16579  df-ds 16581  df-unif 16582  df-hom 16583  df-cco 16584  df-rest 16690  df-topn 16691  df-0g 16709  df-gsum 16710  df-topgen 16711  df-pt 16712  df-prds 16715  df-xrs 16769  df-qtop 16774  df-imas 16775  df-xps 16777  df-mre 16851  df-mrc 16852  df-acs 16854  df-mgm 17846  df-sgrp 17895  df-mnd 17906  df-submnd 17951  df-mulg 18220  df-cntz 18442  df-cmn 18903  df-psmet 20086  df-xmet 20087  df-met 20088  df-bl 20089  df-mopn 20090  df-fbas 20091  df-fg 20092  df-cnfld 20095  df-top 21506  df-topon 21523  df-topsp 21545  df-bases 21558  df-cld 21631  df-ntr 21632  df-cls 21633  df-nei 21710  df-cn 21839  df-cnp 21840  df-lm 21841  df-t1 21926  df-haus 21927  df-cmp 21999  df-tx 22174  df-hmeo 22367  df-fil 22458  df-fm 22550  df-flim 22551  df-flf 22552  df-fcls 22553  df-xms 22934  df-ms 22935  df-tms 22936  df-cncf 23490  df-cfil 23866  df-cau 23867  df-cmet 23868  df-grpo 28283  df-gid 28284  df-ginv 28285  df-gdiv 28286  df-ablo 28335  df-vc 28349  df-nv 28382  df-va 28385  df-ba 28386  df-sm 28387  df-0v 28388  df-vs 28389  df-nmcv 28390  df-ims 28391  df-dip 28491  df-lno 28534  df-nmoo 28535  df-blo 28536  df-0o 28537  df-ph 28603  df-cbn 28653  df-hlo 28676 This theorem is referenced by:  hmopbdoptHIL  29778
 Copyright terms: Public domain W3C validator