Theorem ishl2 25497

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 25489	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ ℂHil ↔ (𝑊 ∈ Ban ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
2		df-3an 1103	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil) ↔ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
3		3ancomb 1114	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}) ↔ (𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} ∧ 𝑊 ∈ ℂPreHil))
4		cphnvc 25303	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ NrmVec)
5		hlress.f	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
6	5	isbn 25465	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ Ban ↔ (𝑊 ∈ NrmVec ∧ 𝑊 ∈ CMetSp ∧ 𝐹 ∈ CMetSp))
7		3anass 1109	. . . . . . . 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 544	. . . . . 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 25306	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 = (ℂfld ↾s 𝐾))
13	12	eleq1d 2854	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp))
14	5, 11	cphsubrg 25307	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
15		cphlvec 25302	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ LVec)
16	5	lvecdrng 21203	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝐹 ∈ DivRing)
17	15, 16	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 ∈ DivRing)
18	12, 17	eqeltrrd 2870	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing)
19		eqid 2769	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s 𝐾)
20	19	cncdrg 25486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing ∧ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp) → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ})
21	20	3expia 1137	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld) ∧ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing) → ((ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
22	14, 18, 21	syl2anc 595	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → ((ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp → 𝐾 ∈ {ℝ, ℂ}))
23		elpri 4618	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝐾 = ℝ ∨ 𝐾 = ℂ))
24		oveq2 7419	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℝ))
25		eqid 2769	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26	25	recld2 24940	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
27		cncms 25482	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℂfld ∈ CMetSp
28		ax-resscn 11156	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
29		eqid 2769	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (ℂfld ↾s ℝ) = (ℂfld ↾s ℝ)
30		cnfldbas 21494	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℂ = (Base‘ℂfld)
31	29, 30, 25	cmsss 25478	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((ℂfld ∈ CMetSp ∧ ℝ ⊆ ℂ) → ((ℂfld ↾s ℝ) ∈ CMetSp ↔ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))))
32	27, 28, 31	mp2an 704	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((ℂfld ↾s ℝ) ∈ CMetSp ↔ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld)))
33	26, 32	mpbir 234	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s ℝ) ∈ CMetSp
34	24, 33	eqeltrdi 2877	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
35		oveq2 7419	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℂ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℂ))
36	30	ressid 17303	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℂfld ∈ CMetSp → (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld)
37	27, 36	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld
38	37, 27	eqeltri 2865	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) ∈ CMetSp
39	35, 38	eqeltrdi 2877	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 = ℂ → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
40	34, 39	jaoi 870	. . . . . . . . 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 641	. . . . 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 585	. . 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}))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∨ wo 860   ∧ w3a 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ⊆ wss 3913  {cpr 4596  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411  ℂcc 11097  ℝcr 11098  Basecbs 17268   ↾_s cress 17289  Scalarcsca 17312  TopOpenctopn 17473  SubRingcsubrg 20653  DivRingcdr 20812  LVecclvec 21200  ℂ_fldccnfld 21490  Clsdccld 23141  NrmVeccnvc 24706  ℂPreHilccph 25293  CMetSpccms 25459  Bancbn 25460  ℂHilchl 25461

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177  ax-addf 11178  ax-mulf 11179

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7675  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8156  df-tpos 8221  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-2o 8453  df-er 8693  df-map 8825  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-fsupp 9321  df-fi 9370  df-sup 9401  df-inf 9402  df-oi 9471  df-card 9924  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11871  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-q 12972  df-rp 13016  df-xneg 13136  df-xadd 13137  df-xmul 13138  df-ioo 13375  df-ico 13377  df-icc 13378  df-fz 13535  df-fzo 13682  df-seq 14037  df-exp 14097  df-hash 14366  df-cj 15149  df-re 15150  df-im 15151  df-sqrt 15285  df-abs 15286  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-starv 17324  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-tset 17328  df-ple 17329  df-ds 17331  df-unif 17332  df-hom 17333  df-cco 17334  df-rest 17474  df-topn 17475  df-0g 17493  df-gsum 17494  df-topgen 17495  df-pt 17496  df-prds 17499  df-xrs 17555  df-qtop 17560  df-imas 17561  df-xps 17563  df-mre 17637  df-mrc 17638  df-acs 17640  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-submnd 18841  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-mulg 19133  df-subg 19188  df-cntz 19386  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-cring 20317  df-oppr 20418  df-dvdsr 20438  df-unit 20439  df-invr 20469  df-dvr 20482  df-subrng 20630  df-subrg 20654  df-drng 20814  df-lvec 21201  df-psmet 21482  df-xmet 21483  df-met 21484  df-bl 21485  df-mopn 21486  df-fbas 21487  df-fg 21488  df-cnfld 21491  df-phl 21744  df-top 23019  df-topon 23036  df-topsp 23058  df-bases 23071  df-cld 23144  df-ntr 23145  df-cls 23146  df-nei 23223  df-cn 23352  df-cnp 23353  df-haus 23440  df-cmp 23512  df-tx 23687  df-hmeo 23880  df-fil 23971  df-flim 24064  df-fcls 24066  df-xms 24445  df-ms 24446  df-tms 24447  df-nvc 24712  df-cncf 25005  df-cph 25295  df-cfil 25382  df-cmet 25384  df-cms 25462  df-bn 25463  df-hl 25464

This theorem is referenced by: (None)