Theorem ip2eqi 31458

Description: Two vectors are equal iff their inner products with all other vectors are equal. (Contributed by NM, 24-Jan-2008.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
ip2eqi.1	⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
ip2eqi.7	⊢ 𝑃 = (·𝑖OLD‘𝑈)
ip2eqi.u	⊢ 𝑈 ∈ CPreHilOLD

Assertion

Ref	Expression
ip2eqi	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵) ↔ 𝐴 = 𝐵))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝑃   𝑥,𝑈   𝑥,𝑋

Proof of Theorem ip2eqi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ip2eqi.u	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 ∈ CPreHilOLD
2	1	phnvi 31418	. . . . 5 ⊢ 𝑈 ∈ NrmCVec
3		ip2eqi.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
4		eqid 2761	. . . . . 6 ⊢ ( −𝑣 ‘𝑈) = ( −𝑣 ‘𝑈)
5	3, 4	nvmcl 31248	. . . . 5 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋)
6	2, 5	mp3an1 1477	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋)
7		oveq1 7427	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) → (𝑥𝑃𝐴) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴))
8		oveq1 7427	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) → (𝑥𝑃𝐵) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵))
9	7, 8	eqeq12d 2777	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) → ((𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵) ↔ ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
10	9	rspcv 3573	. . . 4 ⊢ ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
11	6, 10	syl 18	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
12		simpl 488	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → 𝐴 ∈ 𝑋)
13		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → 𝐵 ∈ 𝑋)
14		ip2eqi.7	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑃 = (·𝑖OLD‘𝑈)
15	3, 4, 14	dipsubdi 31451	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ CPreHilOLD ∧ ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋)) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) − ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
16	1, 15	mpan 703	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) − ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
17	6, 12, 13, 16	syl3anc 1398	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) − ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
18	17	eqeq1d 2763	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = 0 ↔ (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) − ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)) = 0))
19		eqid 2761	. . . . . . . 8 ⊢ (0vec‘𝑈) = (0vec‘𝑈)
20	3, 19, 14	ipz 31321	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋) → (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = 0 ↔ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) = (0vec‘𝑈)))
21	2, 20	mpan 703	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 → (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = 0 ↔ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) = (0vec‘𝑈)))
22	6, 21	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃(𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)) = 0 ↔ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) = (0vec‘𝑈)))
23	18, 22	bitr3d 284	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) − ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)) = 0 ↔ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) = (0vec‘𝑈)))
24	3, 14	dipcl 31314	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) ∈ ℂ)
25	2, 24	mp3an1 1477	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) ∈ ℂ)
26	6, 12, 25	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) ∈ ℂ)
27	3, 14	dipcl 31314	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ (𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
28	2, 27	mp3an1 1477	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
29	6, 28	sylancom 600	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵) ∈ ℂ)
30	26, 29	subeq0ad 11677	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) − ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)) = 0 ↔ ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵)))
31	3, 4, 19	nvmeq0 31260	. . . . 5 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) = (0vec‘𝑈) ↔ 𝐴 = 𝐵))
32	2, 31	mp3an1 1477	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵) = (0vec‘𝑈) ↔ 𝐴 = 𝐵))
33	23, 30, 32	3bitr3d 312	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐴) = ((𝐴( −𝑣 ‘𝑈)𝐵)𝑃𝐵) ↔ 𝐴 = 𝐵))
34	11, 33	sylibd 242	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
35		oveq2 7428	. . 3 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵))
36	35	ralrimivw 3159	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵))
37	34, 36	impbid1 228	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (∀𝑥 ∈ 𝑋 (𝑥𝑃𝐴) = (𝑥𝑃𝐵) ↔ 𝐴 = 𝐵))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  0cc0 11200   − cmin 11541  NrmCVeccnv 31186  BaseSetcba 31188  0_veccn0v 31190   −_𝑣 cnsb 31191  ·_𝑖OLDcdip 31302  CPreHil_OLDccphlo 31414

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279  ax-mulf 11280

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  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 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-clim 15655  df-sum 15854  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-rest 17593  df-topn 17594  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-topgen 17614  df-pt 17615  df-prds 17618  df-xrs 17674  df-qtop 17679  df-imas 17680  df-xps 17682  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-t1 23632  df-haus 23633  df-tx 23881  df-hmeo 24074  df-xms 24639  df-ms 24640  df-tms 24641  df-grpo 31095  df-gid 31096  df-ginv 31097  df-gdiv 31098  df-ablo 31147  df-vc 31161  df-nv 31194  df-va 31197  df-ba 31198  df-sm 31199  df-0v 31200  df-vs 31201  df-nmcv 31202  df-ims 31203  df-dip 31303  df-ph 31415

This theorem is used by:  phoeqi  31459