Theorem ishl2 25746

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 25738	. 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 25552	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ NrmVec)
5		hlress.f	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
6	5	isbn 25714	. . . . . . . 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 25555	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 = (ℂfld ↾s 𝐾))
13	12	eleq1d 2849	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp))
14	5, 11	cphsubrg 25556	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
15		cphlvec 25551	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ LVec)
16	5	lvecdrng 21431	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝐹 ∈ DivRing)
17	15, 16	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 ∈ DivRing)
18	12, 17	eqeltrrd 2865	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing)
19		eqid 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s 𝐾)
20	19	cncdrg 25735	. . . . . . . . . 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 4608	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 ∈ {ℝ, ℂ} → (𝐾 = ℝ ∨ 𝐾 = ℂ))
24		oveq2 7459	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℝ))
25		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26	25	recld2 25189	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
27		cncms 25731	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℂfld ∈ CMetSp
28		ax-resscn 11296	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
29		eqid 2763	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (ℂfld ↾s ℝ) = (ℂfld ↾s ℝ)
30		cnfldbas 21733	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℂ = (Base‘ℂfld)
31	29, 30, 25	cmsss 25727	. . . . . . . . . . . . 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 2872	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
35		oveq2 7459	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℂ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℂ))
36	30	ressid 17466	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℂfld ∈ CMetSp → (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld)
37	27, 36	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld
38	37, 27	eqeltri 2860	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) ∈ CMetSp
39	35, 38	eqeltrdi 2872	. . . . . . . . . 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 1570   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900  {cpr 4590  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  Basecbs 17431   ↾_s cress 17452  Scalarcsca 17475  TopOpenctopn 17642  SubRingcsubrg 20872  DivRingcdr 21031  LVecclvec 21428  ℂ_fldccnfld 21729  Clsdccld 23389  NrmVeccnvc 24955  ℂPreHilccph 25542  CMetSpccms 25708  Bancbn 25709  ℂHilchl 25710

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318  ax-mulf 11319

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-tpos 8281  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-er 8755  df-map 8887  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-fi 9440  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-xneg 13281  df-xadd 13282  df-xmul 13283  df-ioo 13520  df-ico 13522  df-icc 13523  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ds 17495  df-unif 17496  df-hom 17497  df-cco 17498  df-euf 17499  df-rest 17643  df-topn 17644  df-0g 17662  df-gsum 17663  df-topgen 17664  df-pt 17665  df-prds 17668  df-xrs 17724  df-qtop 17729  df-imas 17730  df-xps 17732  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-acs 17809  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-submnd 19029  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-mulg 19328  df-subg 19383  df-cntz 19582  df-cmn 20047  df-abl 20048  df-mgp 20412  df-rng 20426  df-ur 20459  df-ring 20512  df-cring 20513  df-oppr 20618  df-dvdsr 20638  df-unit 20639  df-invr 20669  df-dvr 20682  df-subrng 20849  df-subrg 20873  df-drng 21033  df-lvec 21429  df-psmet 21721  df-xmet 21722  df-met 21723  df-bl 21724  df-mopn 21725  df-fbas 21726  df-fg 21727  df-cnfld 21730  df-phl 21987  df-top 23267  df-topon 23284  df-topsp 23306  df-bases 23319  df-cld 23392  df-ntr 23393  df-cls 23394  df-nei 23471  df-cn 23600  df-cnp 23601  df-haus 23688  df-cmp 23760  df-tx 23936  df-hmeo 24129  df-fil 24220  df-flim 24313  df-fcls 24315  df-xms 24694  df-ms 24695  df-tms 24696  df-nvc 24961  df-cncf 25254  df-cph 25544  df-cfil 25631  df-cmet 25633  df-cms 25711  df-bn 25712  df-hl 25713

This theorem is used by: (None)