Theorem ishl2 25700

Description: A Hilbert space is a complete subcomplex pre-Hilbert space over ℝ or ℂ. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
hlress.f	⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
hlress.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝐹)

Assertion

Ref	Expression
ishl2	⊢ (𝑊 ∈ ℂHil ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))

Proof of Theorem ishl2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ishl 25692	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil ↔ (𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
2		df-3an 1105	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
3		3ancomb 1116	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
4		cphnvc 25506	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ NrmVec)
5		hlress.f	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
6	5	isbn 25668	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ 𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp))
7		3anass 1111	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ NrmVec ∧ 𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp) ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
8	6, 7	bitri 278	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
9	8	baib 545	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ NrmVec → (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
10	4, 9	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
11		hlress.k	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝐹)
12	5, 11	cphsca 25509	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 = (ℂfld ↾s 𝐾))
13	12	eleq1d 2845	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp))
14	5, 11	cphsubrg 25510	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
15		cphlvec 25505	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ LVec)
16	5	lvecdrng 21389	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝐹 ∈ DivRing)
17	15, 16	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 ∈ DivRing)
18	12, 17	eqeltrrd 2861	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing)
19		eqid 2760	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s 𝐾)
20	19	cncdrg 25689	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing ∧ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp) → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})
21	20	3expia 1139	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing) → ((ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
22	14, 18, 21	syl2anc 596	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
23		elpri 4604	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝐾 = ℝ ∨ 𝐾 = ℂ))
24		oveq2 7432	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℝ))
25		eqid 2760	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26	25	recld2 25143	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
27		cncms 25685	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℂfld ∈ CMetSp
28		ax-resscn 11264	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
29		eqid 2760	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (ℂfld ↾s ℝ) = (ℂfld ↾s ℝ)
30		cnfldbas 21691	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℂ = (Base‘ℂfld)
31	29, 30, 25	cmsss 25681	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((ℂfld ∈ CMetSp ∧ ℝ ⊆ ℂ) → ((ℂfld ↾s ℝ) ∈ CMetSp ↔ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))))
32	27, 28, 31	mp2an 705	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((ℂfld ↾s ℝ) ∈ CMetSp ↔ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)))
33	26, 32	mpbir 234	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s ℝ) ∈ CMetSp
34	24, 33	eqeltrdi 2868	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
35		oveq2 7432	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℂ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℂ))
36	30	ressid 17431	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℂfld ∈ CMetSp → (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld)
37	27, 36	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld
38	37, 27	eqeltri 2856	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) ∈ CMetSp
39	35, 38	eqeltrdi 2868	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 = ℂ → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
40	34, 39	jaoi 871	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 = ℝ ∨ 𝐾 = ℂ) → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
41	23, 40	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
42	22, 41	impbid1 228	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp ↔ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
43	13, 42	bitrd 282	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
44	43	anbi2d 642	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})))
45	10, 44	bitrd 282	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})))
46	45	pm5.32ri 586	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
47	2, 3, 46	3bitr4ri 307	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
48	1, 47	bitri 278	1 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3896  {cpr 4586  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℂcc 11205  ℝcr 11206  Basecbs 17396   ↾_s cress 17417  Scalarcsca 17440  TopOpenctopn 17601  SubRingcsubrg 20830  DivRingcdr 20989  LVecclvec 21386  ℂ_fldccnfld 21687  Clsdccld 23343  NrmVeccnvc 24909  ℂPreHilccph 25496  CMetSpccms 25662  Bancbn 25663  ℂHilchl 25664

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 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285  ax-addf 11286  ax-mulf 11287

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 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  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 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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-supp 8184  df-tpos 8250  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-er 8724  df-map 8856  df-ixp 8933  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-fsupp 9361  df-fi 9410  df-sup 9441  df-inf 9442  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-6 12416  df-7 12417  df-8 12418  df-9 12419  df-n0 12614  df-z 12701  df-dec 12822  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-xneg 13248  df-xadd 13249  df-xmul 13250  df-ioo 13487  df-ico 13489  df-icc 13490  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-struct 17334  df-sets 17351  df-slot 17369  df-ndx 17381  df-base 17397  df-ress 17418  df-plusg 17450  df-mulr 17451  df-starv 17452  df-sca 17453  df-vsca 17454  df-ip 17455  df-tset 17456  df-ple 17457  df-ds 17459  df-unif 17460  df-hom 17461  df-cco 17462  df-rest 17602  df-topn 17603  df-0g 17621  df-gsum 17622  df-topgen 17623  df-pt 17624  df-prds 17627  df-xrs 17683  df-qtop 17688  df-imas 17689  df-xps 17691  df-mre 17765  df-mrc 17766  df-acs 17768  df-mgm 18825  df-sgrp 18917  df-mnd 18933  df-submnd 18988  df-grp 19156  df-minusg 19157  df-mulg 19287  df-subg 19342  df-cntz 19540  df-cmn 20005  df-abl 20006  df-mgp 20370  df-rng 20384  df-ur 20417  df-ring 20470  df-cring 20471  df-oppr 20576  df-dvdsr 20596  df-unit 20597  df-invr 20627  df-dvr 20640  df-subrng 20807  df-subrg 20831  df-drng 20991  df-lvec 21387  df-psmet 21679  df-xmet 21680  df-met 21681  df-bl 21682  df-mopn 21683  df-fbas 21684  df-fg 21685  df-cnfld 21688  df-phl 21941  df-top 23221  df-topon 23238  df-topsp 23260  df-bases 23273  df-cld 23346  df-ntr 23347  df-cls 23348  df-nei 23425  df-cn 23554  df-cnp 23555  df-haus 23642  df-cmp 23714  df-tx 23890  df-hmeo 24083  df-fil 24174  df-flim 24267  df-fcls 24269  df-xms 24648  df-ms 24649  df-tms 24650  df-nvc 24915  df-cncf 25208  df-cph 25498  df-cfil 25585  df-cmet 25587  df-cms 25665  df-bn 25666  df-hl 25667

This theorem is used by: (None)