Theorem htth 31525

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 = (·𝑖OLD‘𝑈)
htth.3	⊢ 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑈)
htth.4	⊢ 𝐵 = (𝑈 BLnOp 𝑈)

Assertion

Ref	Expression
htth	⊢ ((𝑈 ∈ CHilOLD ∧ 𝑇 ∈ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇 ∈ 𝐵)

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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		htth.3	. . . . . . 7 ⊢ 𝐿 = (𝑈 LnOp 𝑈)
2		oveq12 7429	. . . . . . . 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⟩)))
3	2	anidms 577	. . . . . . 7 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑈 LnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
4	1, 3	eqtrid 2807	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝐿 = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
5	4	eleq2d 2846	. . . . 5 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑇 ∈ 𝐿 ↔ 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))))
6		htth.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
7		fveq2 6885	. . . . . . 7 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (BaseSet‘𝑈) = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
8	6, 7	eqtrid 2807	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝑋 = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
9		htth.2	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑃 = (·𝑖OLD‘𝑈)
10		fveq2 6885	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (·𝑖OLD‘𝑈) = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
11	9, 10	eqtrid 2807	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝑃 = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
12	11	oveqd 7437	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)))
13	11	oveqd 7437	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
14	12, 13	eqeq12d 2776	. . . . . . 7 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦) ↔ (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
15	8, 14	raleqbidv 3334	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
16	8, 15	raleqbidv 3334	. . . . 5 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
17	5, 16	anbi12d 644	. . . 4 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑇 ∈ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)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⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))))
18		htth.4	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 = (𝑈 BLnOp 𝑈)
19		oveq12 7429	. . . . . . 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⟩)))
20	19	anidms 577	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑈 BLnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
21	18, 20	eqtrid 2807	. . . . 5 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝐵 = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
22	21	eleq2d 2846	. . . 4 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑇 ∈ 𝐵 ↔ 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))))
23	17, 22	imbi12d 347	. . 3 ⊢ (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (((𝑇 ∈ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇 ∈ 𝐵) ↔ ((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⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))))
24		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
25		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
26		eqid 2760	. . . 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 2760	. . . 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 2760	. . . 4 ⊢ (normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
29		eqid 2760	. . . . . 6 ⊢ ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩ = ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩
30	29	cnchl 31523	. . . . 5 ⊢ ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩ ∈ CHilOLD
31	30	elimel 4551	. . . 4 ⊢ if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) ∈ CHilOLD
32		simpl 488	. . . 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⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
33		oveq1 7427	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)))
34		fveq2 6885	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → (𝑇‘𝑥) = (𝑇‘𝑢))
35	34	oveq1d 7435	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
36	33, 35	eqeq12d 2776	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑢 → ((𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) ↔ (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)))
37		fveq2 6885	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑣 → (𝑇‘𝑦) = (𝑇‘𝑣))
38	37	oveq2d 7436	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑣 → (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑣)))
39		oveq2 7428	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑣 → ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
40	38, 39	eqeq12d 2776	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑣 → ((𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) ↔ (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑣)) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣)))
41	36, 40	cbvral2vw 3244	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))∀𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·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⟩))(𝑇‘𝑣)) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
42	41	bilani 510	. . . 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⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·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⟩))(𝑇‘𝑣)) = ((𝑇‘𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
43		oveq1 7427	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑤 → (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥)) = (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥)))
44	43	cbvmptv 5208	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥))) = (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥)))
45		fveq2 6885	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑇‘𝑥) = (𝑇‘𝑧))
46	45	oveq2d 7436	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥)) = (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑧)))
47	46	mpteq2dv 5198	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥))) = (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑧))))
48	44, 47	eqtrid 2807	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥))) = (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑧))))
49	48	cbvmptv 5208	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥)))) = (𝑧 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑧))))
50		fveq2 6885	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) = ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧))
51	50	breq1d 5112	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) ≤ 1 ↔ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧) ≤ 1))
52	51	cbvrabv 3422	. . . . 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}
53	52	imaeq2i 6049	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ↦ (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇‘𝑥)))) “ {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⟩))(𝑇‘𝑥)))) “ {𝑧 ∈ (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) ∣ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧) ≤ 1})
54	24, 25, 26, 27, 28, 31, 29, 32, 42, 49, 53	htthlem 31524	. . 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⟩))(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦)) → 𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
55	23, 54	dedth 4540	. 2 ⊢ (𝑈 ∈ CHilOLD → ((𝑇 ∈ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇 ∈ 𝐵))
56	55	3impib 1134	1 ⊢ ((𝑈 ∈ CHilOLD ∧ 𝑇 ∈ 𝐿 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃(𝑇‘𝑦)) = ((𝑇‘𝑥)𝑃𝑦)) → 𝑇 ∈ 𝐵)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  {crab 3412  ifcif 4481  ⟨cop 4834   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   “ cima 5653  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  1c1 11204   + caddc 11206   · cmul 11208   ≤ cle 11347  abscabs 15406  BaseSetcba 31193  norm_CVcnmcv 31197  ·_𝑖OLDcdip 31307   LnOp clno 31347   BLnOp cblo 31349  CHil_OLDchlo 31492

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9645  ax-dc 10527  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-pre-sup 11281  ax-addf 11282  ax-mulf 11283

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8180  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-2o 8480  df-er 8720  df-map 8852  df-pm 8853  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9357  df-fi 9406  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9507  df-card 10023  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-div 11977  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-q 13079  df-rp 13124  df-xneg 13244  df-xadd 13245  df-xmul 13246  df-ioo 13483  df-ico 13485  df-icc 13486  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-seq 14148  df-exp 14208  df-hash 14478  df-cj 15271  df-re 15272  df-im 15273  df-sqrt 15407  df-abs 15408  df-clim 15660  df-sum 15859  df-struct 17330  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-mulr 17447  df-starv 17448  df-sca 17449  df-vsca 17450  df-ip 17451  df-tset 17452  df-ple 17453  df-ds 17455  df-unif 17456  df-hom 17457  df-cco 17458  df-rest 17598  df-topn 17599  df-0g 17617  df-gsum 17618  df-topgen 17619  df-pt 17620  df-prds 17623  df-xrs 17679  df-qtop 17684  df-imas 17685  df-xps 17687  df-mre 17761  df-mrc 17762  df-acs 17764  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-submnd 18984  df-mulg 19283  df-cntz 19536  df-cmn 20001  df-psmet 21675  df-xmet 21676  df-met 21677  df-bl 21678  df-mopn 21679  df-fbas 21680  df-fg 21681  df-cnfld 21684  df-top 23217  df-topon 23234  df-topsp 23256  df-bases 23269  df-cld 23342  df-ntr 23343  df-cls 23344  df-nei 23421  df-cn 23550  df-cnp 23551  df-lm 23552  df-t1 23637  df-haus 23638  df-cmp 23710  df-tx 23886  df-hmeo 24079  df-fil 24170  df-fm 24262  df-flim 24263  df-flf 24264  df-fcls 24265  df-xms 24644  df-ms 24645  df-tms 24646  df-cncf 25204  df-cfil 25581  df-cau 25582  df-cmet 25583  df-grpo 31100  df-gid 31101  df-ginv 31102  df-gdiv 31103  df-ablo 31152  df-vc 31166  df-nv 31199  df-va 31202  df-ba 31203  df-sm 31204  df-0v 31205  df-vs 31206  df-nmcv 31207  df-ims 31208  df-dip 31308  df-lno 31351  df-nmoo 31352  df-blo 31353  df-0o 31354  df-ph 31420  df-cbn 31470  df-hlo 31493

This theorem is used by:  hmopbdoptHIL  32595