Theorem nmcfnlb 29624

Description: A lower bound of the norm of a continuous linear Hilbert space functional. Theorem 3.5(ii) of [Beran] p. 99. (Contributed by NM, 14-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
nmcfnlb	⊢ ((𝑇 ∈ LinFn ∧ 𝑇 ∈ ContFn ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴)))

Proof of Theorem nmcfnlb

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elin 4051	. . 3 ⊢ (𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn) ↔ (𝑇 ∈ LinFn ∧ 𝑇 ∈ ContFn))
2		fveq1 6495	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 = if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) → (𝑇‘𝐴) = (if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))‘𝐴))
3	2	fveq2d 6500	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 = if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) → (abs‘(𝑇‘𝐴)) = (abs‘(if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))‘𝐴)))
4		fveq2 6496	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 = if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) → (normfn‘𝑇) = (normfn‘if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))))
5	4	oveq1d 6989	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 = if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) → ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴)) = ((normfn‘if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))) · (normℎ‘𝐴)))
6	3, 5	breq12d 4938	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 = if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) → ((abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴)) ↔ (abs‘(if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))‘𝐴)) ≤ ((normfn‘if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))) · (normℎ‘𝐴))))
7	6	imbi2d 333	. . . . 5 ⊢ (𝑇 = if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) → ((𝐴 ∈ ℋ → (abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴))) ↔ (𝐴 ∈ ℋ → (abs‘(if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))‘𝐴)) ≤ ((normfn‘if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))) · (normℎ‘𝐴)))))
8		0lnfn 29555	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( ℋ × {0}) ∈ LinFn
9		0cnfn 29550	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( ℋ × {0}) ∈ ContFn
10		elin 4051	. . . . . . . . . 10 ⊢ (( ℋ × {0}) ∈ (LinFn ∩ ContFn) ↔ (( ℋ × {0}) ∈ LinFn ∧ ( ℋ × {0}) ∈ ContFn))
11	8, 9, 10	mpbir2an 698	. . . . . . . . 9 ⊢ ( ℋ × {0}) ∈ (LinFn ∩ ContFn)
12	11	elimel 4411	. . . . . . . 8 ⊢ if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ (LinFn ∩ ContFn)
13		elin 4051	. . . . . . . 8 ⊢ (if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ (LinFn ∩ ContFn) ↔ (if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ LinFn ∧ if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ ContFn))
14	12, 13	mpbi 222	. . . . . . 7 ⊢ (if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ LinFn ∧ if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ ContFn)
15	14	simpli 476	. . . . . 6 ⊢ if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ LinFn
16	14	simpri 478	. . . . . 6 ⊢ if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0})) ∈ ContFn
17	15, 16	nmcfnlbi 29622	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (abs‘(if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))‘𝐴)) ≤ ((normfn‘if(𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn), 𝑇, ( ℋ × {0}))) · (normℎ‘𝐴)))
18	7, 17	dedth 4400	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn) → (𝐴 ∈ ℋ → (abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴))))
19	18	imp 398	. . 3 ⊢ ((𝑇 ∈ (LinFn ∩ ContFn) ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴)))
20	1, 19	sylanbr 574	. 2 ⊢ (((𝑇 ∈ LinFn ∧ 𝑇 ∈ ContFn) ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴)))
21	20	3impa 1090	1 ⊢ ((𝑇 ∈ LinFn ∧ 𝑇 ∈ ContFn ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (abs‘(𝑇‘𝐴)) ≤ ((normfn‘𝑇) · (normℎ‘𝐴)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 387   ∧ w3a 1068   = wceq 1507   ∈ wcel 2050   ∩ cin 3822  ifcif 4344  {csn 4435   class class class wbr 4925   × cxp 5401  ‘cfv 6185  (class class class)co 6974  0cc0 10333   · cmul 10338   ≤ cle 10473  abscabs 14452   ℋchba 28487  norm_ℎcno 28491  norm_fncnmf 28519  ContFnccnfn 28521  LinFnclf 28522

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1965  ax-8 2052  ax-9 2059  ax-10 2079  ax-11 2093  ax-12 2106  ax-13 2301  ax-ext 2744  ax-sep 5056  ax-nul 5063  ax-pow 5115  ax-pr 5182  ax-un 7277  ax-cnex 10389  ax-resscn 10390  ax-1cn 10391  ax-icn 10392  ax-addcl 10393  ax-addrcl 10394  ax-mulcl 10395  ax-mulrcl 10396  ax-mulcom 10397  ax-addass 10398  ax-mulass 10399  ax-distr 10400  ax-i2m1 10401  ax-1ne0 10402  ax-1rid 10403  ax-rnegex 10404  ax-rrecex 10405  ax-cnre 10406  ax-pre-lttri 10407  ax-pre-lttrn 10408  ax-pre-ltadd 10409  ax-pre-mulgt0 10410  ax-pre-sup 10411  ax-hilex 28567  ax-hfvadd 28568  ax-hv0cl 28571  ax-hvaddid 28572  ax-hfvmul 28573  ax-hvmulid 28574  ax-hvmulass 28575  ax-hvmul0 28578  ax-hfi 28647  ax-his1 28650  ax-his3 28652  ax-his4 28653

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3or 1069  df-3an 1070  df-tru 1510  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2016  df-mo 2547  df-eu 2584  df-clab 2753  df-cleq 2765  df-clel 2840  df-nfc 2912  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3087  df-rex 3088  df-reu 3089  df-rmo 3090  df-rab 3091  df-v 3411  df-sbc 3676  df-csb 3781  df-dif 3826  df-un 3828  df-in 3830  df-ss 3837  df-pss 3839  df-nul 4173  df-if 4345  df-pw 4418  df-sn 4436  df-pr 4438  df-tp 4440  df-op 4442  df-uni 4709  df-iun 4790  df-br 4926  df-opab 4988  df-mpt 5005  df-tr 5027  df-id 5308  df-eprel 5313  df-po 5322  df-so 5323  df-fr 5362  df-we 5364  df-xp 5409  df-rel 5410  df-cnv 5411  df-co 5412  df-dm 5413  df-rn 5414  df-res 5415  df-ima 5416  df-pred 5983  df-ord 6029  df-on 6030  df-lim 6031  df-suc 6032  df-iota 6149  df-fun 6187  df-fn 6188  df-f 6189  df-f1 6190  df-fo 6191  df-f1o 6192  df-fv 6193  df-riota 6935  df-ov 6977  df-oprab 6978  df-mpo 6979  df-om 7395  df-2nd 7500  df-wrecs 7748  df-recs 7810  df-rdg 7848  df-er 8087  df-map 8206  df-en 8305  df-dom 8306  df-sdom 8307  df-sup 8699  df-pnf 10474  df-mnf 10475  df-xr 10476  df-ltxr 10477  df-le 10478  df-sub 10670  df-neg 10671  df-div 11097  df-nn 11438  df-2 11501  df-3 11502  df-n0 11706  df-z 11792  df-uz 12057  df-rp 12203  df-seq 13183  df-exp 13243  df-cj 14317  df-re 14318  df-im 14319  df-sqrt 14453  df-abs 14454  df-hnorm 28536  df-hvsub 28539  df-nmfn 29415  df-cnfn 29417  df-lnfn 29418

This theorem is referenced by:  lnfnconi  29625