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

Theorem htth 30643
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 7411 . . . . . . . 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 566 . . . . . . 7 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑈 LnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
41, 3eqtrid 2776 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝐿 = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) LnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
54eleq2d 2811 . . . . 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 6882 . . . . . . 7 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (BaseSet‘𝑈) = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
86, 7eqtrid 2776 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝑋 = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
9 htth.2 . . . . . . . . . 10 𝑃 = (·𝑖OLD𝑈)
10 fveq2 6882 . . . . . . . . . 10 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (·𝑖OLD𝑈) = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
119, 10eqtrid 2776 . . . . . . . . 9 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝑃 = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
1211oveqd 7419 . . . . . . . 8 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑥𝑃(𝑇𝑦)) = (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)))
1311oveqd 7419 . . . . . . . 8 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → ((𝑇𝑥)𝑃𝑦) = ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
1412, 13eqeq12d 2740 . . . . . . 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 3334 . . . . . 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 3334 . . . . 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 630 . . . 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 7411 . . . . . . 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 566 . . . . . 6 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑈 BLnOp 𝑈) = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
2118, 20eqtrid 2776 . . . . 5 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → 𝐵 = (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)))
2221eleq2d 2811 . . . 4 (𝑈 = if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) → (𝑇𝐵𝑇 ∈ (if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) BLnOp if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))))
2317, 22imbi12d 344 . . 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 2724 . . . 4 (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (BaseSet‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
25 eqid 2724 . . . 4 (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
26 eqid 2724 . . . 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 2724 . . . 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 2724 . . . 4 (normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩)) = (normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))
29 eqid 2724 . . . . . 6 ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩ = ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩
3029cnchl 30641 . . . . 5 ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩ ∈ CHilOLD
3130elimel 4590 . . . 4 if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩) ∈ CHilOLD
32 simpl 482 . . . 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 484 . . . . 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 7409 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑢 → (𝑥(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)))
35 fveq2 6882 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑢 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑢))
3635oveq1d 7417 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑢 → ((𝑇𝑥)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦))
3734, 36eqeq12d 2740 . . . . . 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 6882 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑣 → (𝑇𝑦) = (𝑇𝑣))
3938oveq2d 7418 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑣 → (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑦)) = (𝑢(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑣)))
40 oveq2 7410 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑣 → ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑦) = ((𝑇𝑢)(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))𝑣))
4139, 40eqeq12d 2740 . . . . . 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 3230 . . . . 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 217 . . . 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 7409 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑤 → (𝑦(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)) = (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)))
4544cbvmptv 5252 . . . . . 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 6882 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑧 → (𝑇𝑥) = (𝑇𝑧))
4746oveq2d 7418 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑥)) = (𝑤(·𝑖OLD‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))(𝑇𝑧)))
4847mpteq2dv 5241 . . . . . 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, 48eqtrid 2776 . . . . 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 5252 . . . 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 6882 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) = ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧))
5251breq1d 5149 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑧 → (((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑥) ≤ 1 ↔ ((normCV‘if(𝑈 ∈ CHilOLD, 𝑈, ⟨⟨ + , · ⟩, abs⟩))‘𝑧) ≤ 1))
5352cbvrabv 3434 . . . . 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 6048 . . . 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 30642 . . 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 4579 . 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 395  w3a 1084   = wceq 1533  wcel 2098  wral 3053  {crab 3424  ifcif 4521  cop 4627   class class class wbr 5139  cmpt 5222  cima 5670  cfv 6534  (class class class)co 7402  1c1 11108   + caddc 11110   · cmul 11112  cle 11247  abscabs 15179  BaseSetcba 30311  normCVcnmcv 30315  ·𝑖OLDcdip 30425   LnOp clno 30465   BLnOp cblo 30467  CHilOLDchlo 30610
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5276  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-inf2 9633  ax-dc 10438  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-tp 4626  df-op 4628  df-uni 4901  df-int 4942  df-iun 4990  df-iin 4991  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-se 5623  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-of 7664  df-om 7850  df-1st 7969  df-2nd 7970  df-supp 8142  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8700  df-map 8819  df-pm 8820  df-ixp 8889  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-card 9931  df-pnf 11248  df-mnf 11249  df-xr 11250  df-ltxr 11251  df-le 11252  df-sub 11444  df-neg 11445  df-div 11870  df-nn 12211  df-2 12273  df-3 12274  df-4 12275  df-5 12276  df-6 12277  df-7 12278  df-8 12279  df-9 12280  df-n0 12471  df-z 12557  df-dec 12676  df-uz 12821  df-q 12931  df-rp 12973  df-xneg 13090  df-xadd 13091  df-xmul 13092  df-ioo 13326  df-ico 13328  df-icc 13329  df-fz 13483  df-fzo 13626  df-seq 13965  df-exp 14026  df-hash 14289  df-cj 15044  df-re 15045  df-im 15046  df-sqrt 15180  df-abs 15181  df-clim 15430  df-sum 15631  df-struct 17081  df-sets 17098  df-slot 17116  df-ndx 17128  df-base 17146  df-ress 17175  df-plusg 17211  df-mulr 17212  df-starv 17213  df-sca 17214  df-vsca 17215  df-ip 17216  df-tset 17217  df-ple 17218  df-ds 17220  df-unif 17221  df-hom 17222  df-cco 17223  df-rest 17369  df-topn 17370  df-0g 17388  df-gsum 17389  df-topgen 17390  df-pt 17391  df-prds 17394  df-xrs 17449  df-qtop 17454  df-imas 17455  df-xps 17457  df-mre 17531  df-mrc 17532  df-acs 17534  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-submnd 18706  df-mulg 18988  df-cntz 19225  df-cmn 19694  df-psmet 21222  df-xmet 21223  df-met 21224  df-bl 21225  df-mopn 21226  df-fbas 21227  df-fg 21228  df-cnfld 21231  df-top 22720  df-topon 22737  df-topsp 22759  df-bases 22773  df-cld 22847  df-ntr 22848  df-cls 22849  df-nei 22926  df-cn 23055  df-cnp 23056  df-lm 23057  df-t1 23142  df-haus 23143  df-cmp 23215  df-tx 23390  df-hmeo 23583  df-fil 23674  df-fm 23766  df-flim 23767  df-flf 23768  df-fcls 23769  df-xms 24150  df-ms 24151  df-tms 24152  df-cncf 24722  df-cfil 25107  df-cau 25108  df-cmet 25109  df-grpo 30218  df-gid 30219  df-ginv 30220  df-gdiv 30221  df-ablo 30270  df-vc 30284  df-nv 30317  df-va 30320  df-ba 30321  df-sm 30322  df-0v 30323  df-vs 30324  df-nmcv 30325  df-ims 30326  df-dip 30426  df-lno 30469  df-nmoo 30470  df-blo 30471  df-0o 30472  df-ph 30538  df-cbn 30588  df-hlo 30611
This theorem is referenced by:  hmopbdoptHIL  31713
  Copyright terms: Public domain W3C validator