Theorem ishl2 25684

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 25676	. 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 25490	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ NrmVec)
5		hlress.f	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐹 = (Scalar‘𝑊)
6	5	isbn 25652	. . . . . . . 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 25493	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 = (ℂfld ↾s 𝐾))
13	12	eleq1d 2846	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (𝐹 ∈ CMetSp ↔ (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp))
14	5, 11	cphsubrg 25494	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ∈ (SubRing‘ℂfld))
15		cphlvec 25489	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ LVec)
16	5	lvecdrng 21373	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ LVec → 𝐹 ∈ DivRing)
17	15, 16	syl 18	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐹 ∈ DivRing)
18	12, 17	eqeltrrd 2862	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ ℂPreHil → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ DivRing)
19		eqid 2761	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s 𝐾)
20	19	cncdrg 25673	. . . . . . . . . 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 7426	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℝ))
25		eqid 2761	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
26	25	recld2 25127	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℝ ∈ (Clsd‘(TopOpen‘ℂfld))
27		cncms 25669	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℂfld ∈ CMetSp
28		ax-resscn 11250	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
29		eqid 2761	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (ℂfld ↾s ℝ) = (ℂfld ↾s ℝ)
30		cnfldbas 21675	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ℂ = (Base‘ℂfld)
31	29, 30, 25	cmsss 25665	. . . . . . . . . . . . 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 2869	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 = ℝ → (ℂfld ↾s 𝐾) ∈ CMetSp)
35		oveq2 7426	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 = ℂ → (ℂfld ↾s 𝐾) = (ℂfld ↾s ℂ))
36	30	ressid 17415	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℂfld ∈ CMetSp → (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld)
37	27, 36	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) = ℂfld
38	37, 27	eqeltri 2857	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂfld ↾s ℂ) ∈ CMetSp
39	35, 38	eqeltrdi 2869	. . . . . . . . . 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 2145   ⊆ wss 3899  {cpr 4586  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  ℂcc 11191  ℝcr 11192  Basecbs 17380   ↾_s cress 17401  Scalarcsca 17424  TopOpenctopn 17585  SubRingcsubrg 20814  DivRingcdr 20973  LVecclvec 21370  ℂ_fldccnfld 21671  Clsdccld 23327  NrmVeccnvc 24893  ℂPreHilccph 25480  CMetSpccms 25646  Bancbn 25647  ℂHilchl 25648

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 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271  ax-addf 11272  ax-mulf 11273

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 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 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8171  df-tpos 8236  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-er 8710  df-map 8842  df-ixp 8919  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fsupp 9347  df-fi 9396  df-sup 9427  df-inf 9428  df-oi 9497  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-xneg 13234  df-xadd 13235  df-xmul 13236  df-ioo 13473  df-ico 13475  df-icc 13476  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-seq 14138  df-exp 14198  df-hash 14468  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-struct 17318  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-starv 17436  df-sca 17437  df-vsca 17438  df-ip 17439  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-unif 17444  df-hom 17445  df-cco 17446  df-rest 17586  df-topn 17587  df-0g 17605  df-gsum 17606  df-topgen 17607  df-pt 17608  df-prds 17611  df-xrs 17667  df-qtop 17672  df-imas 17673  df-xps 17675  df-mre 17749  df-mrc 17750  df-acs 17752  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-submnd 18972  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-mulg 19271  df-subg 19326  df-cntz 19524  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-mgp 20354  df-rng 20368  df-ur 20401  df-ring 20454  df-cring 20455  df-oppr 20560  df-dvdsr 20580  df-unit 20581  df-invr 20611  df-dvr 20624  df-subrng 20791  df-subrg 20815  df-drng 20975  df-lvec 21371  df-psmet 21663  df-xmet 21664  df-met 21665  df-bl 21666  df-mopn 21667  df-fbas 21668  df-fg 21669  df-cnfld 21672  df-phl 21925  df-top 23205  df-topon 23222  df-topsp 23244  df-bases 23257  df-cld 23330  df-ntr 23331  df-cls 23332  df-nei 23409  df-cn 23538  df-cnp 23539  df-haus 23626  df-cmp 23698  df-tx 23874  df-hmeo 24067  df-fil 24158  df-flim 24251  df-fcls 24253  df-xms 24632  df-ms 24633  df-tms 24634  df-nvc 24899  df-cncf 25192  df-cph 25482  df-cfil 25569  df-cmet 25571  df-cms 25649  df-bn 25650  df-hl 25651

This theorem is used by: (None)