Theorem idcnop 32342

Description: The identity function (restricted to Hilbert space) is a continuous operator. (Contributed by NM, 7-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
idcnop	⊢ ( I ↾ ℋ) ∈ ContOp

Proof of Theorem idcnop

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		f1oi 6859	. . 3 ⊢ ( I ↾ ℋ): ℋ–1-1-onto→ ℋ
2		f1of 6820	. . 3 ⊢ (( I ↾ ℋ): ℋ–1-1-onto→ ℋ → ( I ↾ ℋ): ℋ⟶ ℋ)
3	1, 2	ax-mp 5	. 2 ⊢ ( I ↾ ℋ): ℋ⟶ ℋ
4		id 23	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ+ → 𝑦 ∈ ℝ+)
5		fvresi 7171	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 ∈ ℋ → (( I ↾ ℋ)‘𝑤) = 𝑤)
6		fvresi 7171	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → (( I ↾ ℋ)‘𝑥) = 𝑥)
7	5, 6	oveqan12rd 7430	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥)) = (𝑤 −ℎ 𝑥))
8	7	fveq2d 6885	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) = (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)))
9	8	breq1d 5119	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦 ↔ (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑦))
10	9	biimprd 251	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑦 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦))
11	10	ralrimiva 3157	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℋ → ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑦 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦))
12		breq2 5113	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 ↔ (normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑦))
13	12	rspceaimv 3587	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ+ ∧ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑦 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦)) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦))
14	4, 11, 13	syl2anr 608	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑦 ∈ ℝ+) → ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦))
15	14	rgen2 3205	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦)
16		elcnop 32218	. 2 ⊢ (( I ↾ ℋ) ∈ ContOp ↔ (( I ↾ ℋ): ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+ ∃𝑧 ∈ ℝ+ ∀𝑤 ∈ ℋ ((normℎ‘(𝑤 −ℎ 𝑥)) < 𝑧 → (normℎ‘((( I ↾ ℋ)‘𝑤) −ℎ (( I ↾ ℋ)‘𝑥))) < 𝑦)))
17	3, 15, 16	mpbir2an 723	1 ⊢ ( I ↾ ℋ) ∈ ContOp

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 400   ∈ wcel 2143  ∀wral 3079  ∃wrex 3089   class class class wbr 5109   I cid 5555   ↾ cres 5663  ⟶wf 6532  –1-1-onto→wf1o 6535  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   < clt 11247  ℝ⁺crp 13020   ℋchba 31280  norm_ℎcno 31284   −_ℎ cmv 31286  ContOpccop 31307

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-hilex 31360

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-br 5110  df-opab 5174  df-id 5556  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-map 8822  df-cnop 32201

This theorem is used by:  nmcopex  32390  nmcoplb  32391