MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ishl2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ishl2 23973
Description: A Hilbert space is a complete subcomplex pre-Hilbert space over or . (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
StepHypRef Expression
1 ishl 23965 . 2 (𝑊 ∈ ℂHil ↔ (𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
2 df-3an 1085 . . 3 ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
3 3ancomb 1095 . . 3 ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
4 cphnvc 23780 . . . . . 6 (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ NrmVec)
5 hlress.f . . . . . . . . 9 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
65isbn 23941 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ 𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp))
7 3anass 1091 . . . . . . . 8 ((𝑊 ∈ NrmVec ∧ 𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp) ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
86, 7bitri 277 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
98baib 538 . . . . . 6 (𝑊 ∈ NrmVec → (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
104, 9syl 17 . . . . 5 (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp)))
11 hlress.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (Base‘𝐹)
125, 11cphsca 23783 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 = (ℂflds 𝐾))
1312eleq1d 2897 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ (ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp))
145, 11cphsubrg 23784 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
15 cphlvec 23779 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ LVec)
165lvecdrng 19877 . . . . . . . . . . 11 (𝑊 ∈ LVec → 𝐹 ∈ DivRing)
1715, 16syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 ∈ DivRing)
1812, 17eqeltrrd 2914 . . . . . . . . 9 (𝑊 ∈ ℂPreHil → (ℂflds 𝐾) ∈ DivRing)
19 eqid 2821 . . . . . . . . . . 11 (ℂflds 𝐾) = (ℂflds 𝐾)
2019cncdrg 23962 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ (ℂflds 𝐾) ∈ DivRing ∧ (ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp) → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})
21203expia 1117 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ (ℂflds 𝐾) ∈ DivRing) → ((ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
2214, 18, 21syl2anc 586 . . . . . . . 8 (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
23 elpri 4589 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝐾 = ℝ ∨ 𝐾 = ℂ))
24 oveq2 7164 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 = ℝ → (ℂflds 𝐾) = (ℂflds ℝ))
25 eqid 2821 . . . . . . . . . . . . 13 (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
2625recld2 23422 . . . . . . . . . . . 12 ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
27 cncms 23958 . . . . . . . . . . . . 13 fld ∈ CMetSp
28 ax-resscn 10594 . . . . . . . . . . . . 13 ℝ ⊆ ℂ
29 eqid 2821 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℂflds ℝ) = (ℂflds ℝ)
30 cnfldbas 20549 . . . . . . . . . . . . . 14 ℂ = (Base‘ℂfld)
3129, 30, 25cmsss 23954 . . . . . . . . . . . . 13 ((ℂfld ∈ CMetSp ∧ ℝ ⊆ ℂ) → ((ℂflds ℝ) ∈ CMetSp ↔ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))))
3227, 28, 31mp2an 690 . . . . . . . . . . . 12 ((ℂflds ℝ) ∈ CMetSp ↔ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)))
3326, 32mpbir 233 . . . . . . . . . . 11 (ℂflds ℝ) ∈ CMetSp
3424, 33eqeltrdi 2921 . . . . . . . . . 10 (𝐾 = ℝ → (ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp)
35 oveq2 7164 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 = ℂ → (ℂflds 𝐾) = (ℂflds ℂ))
3630ressid 16559 . . . . . . . . . . . . 13 (ℂfld ∈ CMetSp → (ℂflds ℂ) = ℂfld)
3727, 36ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 (ℂflds ℂ) = ℂfld
3837, 27eqeltri 2909 . . . . . . . . . . 11 (ℂflds ℂ) ∈ CMetSp
3935, 38eqeltrdi 2921 . . . . . . . . . 10 (𝐾 = ℂ → (ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp)
4034, 39jaoi 853 . . . . . . . . 9 ((𝐾 = ℝ ∨ 𝐾 = ℂ) → (ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp)
4123, 40syl 17 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} → (ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp)
4222, 41impbid1 227 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((ℂflds 𝐾) ∈ CMetSp ↔ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
4313, 42bitrd 281 . . . . . 6 (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
4443anbi2d 630 . . . . 5 (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})))
4510, 44bitrd 281 . . . 4 (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})))
4645pm5.32ri 578 . . 3 ((𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
472, 3, 463bitr4ri 306 . 2 ((𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
481, 47bitri 277 1 (𝑊 ∈ ℂHil ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 398  wo 843  w3a 1083   = wceq 1537  wcel 2114  wss 3936  {cpr 4569  cfv 6355  (class class class)co 7156  cc 10535  cr 10536  Basecbs 16483  s cress 16484  Scalarcsca 16568  TopOpenctopn 16695  DivRingcdr 19502  SubRingcsubrg 19531  LVecclvec 19874  fldccnfld 20545  Clsdccld 21624  NrmVeccnvc 23191  ℂPreHilccph 23770  CMetSpccms 23935  Bancbn 23936  ℂHilchl 23937
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5190  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614  ax-pre-sup 10615  ax-addf 10616  ax-mulf 10617
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-int 4877  df-iun 4921  df-iin 4922  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-se 5515  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-isom 6364  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-of 7409  df-om 7581  df-1st 7689  df-2nd 7690  df-supp 7831  df-tpos 7892  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-1o 8102  df-2o 8103  df-oadd 8106  df-er 8289  df-map 8408  df-ixp 8462  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-fin 8513  df-fsupp 8834  df-fi 8875  df-sup 8906  df-inf 8907  df-oi 8974  df-card 9368  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-div 11298  df-nn 11639  df-2 11701  df-3 11702  df-4 11703  df-5 11704  df-6 11705  df-7 11706  df-8 11707  df-9 11708  df-n0 11899  df-z 11983  df-dec 12100  df-uz 12245  df-q 12350  df-rp 12391  df-xneg 12508  df-xadd 12509  df-xmul 12510  df-ioo 12743  df-ico 12745  df-icc 12746  df-fz 12894  df-fzo 13035  df-seq 13371  df-exp 13431  df-hash 13692  df-cj 14458  df-re 14459  df-im 14460  df-sqrt 14594  df-abs 14595  df-struct 16485  df-ndx 16486  df-slot 16487  df-base 16489  df-sets 16490  df-ress 16491  df-plusg 16578  df-mulr 16579  df-starv 16580  df-sca 16581  df-vsca 16582  df-ip 16583  df-tset 16584  df-ple 16585  df-ds 16587  df-unif 16588  df-hom 16589  df-cco 16590  df-rest 16696  df-topn 16697  df-0g 16715  df-gsum 16716  df-topgen 16717  df-pt 16718  df-prds 16721  df-xrs 16775  df-qtop 16780  df-imas 16781  df-xps 16783  df-mre 16857  df-mrc 16858  df-acs 16860  df-mgm 17852  df-sgrp 17901  df-mnd 17912  df-submnd 17957  df-grp 18106  df-minusg 18107  df-mulg 18225  df-subg 18276  df-cntz 18447  df-cmn 18908  df-mgp 19240  df-ur 19252  df-ring 19299  df-cring 19300  df-oppr 19373  df-dvdsr 19391  df-unit 19392  df-invr 19422  df-dvr 19433  df-drng 19504  df-subrg 19533  df-lvec 19875  df-psmet 20537  df-xmet 20538  df-met 20539  df-bl 20540  df-mopn 20541  df-fbas 20542  df-fg 20543  df-cnfld 20546  df-phl 20770  df-top 21502  df-topon 21519  df-topsp 21541  df-bases 21554  df-cld 21627  df-ntr 21628  df-cls 21629  df-nei 21706  df-cn 21835  df-cnp 21836  df-haus 21923  df-cmp 21995  df-tx 22170  df-hmeo 22363  df-fil 22454  df-flim 22547  df-fcls 22549  df-xms 22930  df-ms 22931  df-tms 22932  df-nvc 23197  df-cncf 23486  df-cph 23772  df-cfil 23858  df-cmet 23860  df-cms 23938  df-bn 23939  df-hl 23940
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator