HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  nmfnlb Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nmfnlb 31904
Description: A lower bound for a functional norm. (Contributed by NM, 14-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
nmfnlb ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ≤ (normfn𝑇))

Proof of Theorem nmfnlb
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nmfnsetre 31857 . . . . 5 (𝑇: ℋ⟶ℂ → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ)
2 ressxr 11156 . . . . 5 ℝ ⊆ ℝ*
31, 2sstrdi 3942 . . . 4 (𝑇: ℋ⟶ℂ → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ*)
433ad2ant1 1133 . . 3 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ*)
5 fveq2 6822 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝐴 → (norm𝑦) = (norm𝐴))
65breq1d 5099 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝐴 → ((norm𝑦) ≤ 1 ↔ (norm𝐴) ≤ 1))
7 2fveq3 6827 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝐴 → (abs‘(𝑇𝑦)) = (abs‘(𝑇𝐴)))
87eqeq2d 2742 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝐴 → ((abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦)) ↔ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝐴))))
96, 8anbi12d 632 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐴 → (((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ ((norm𝐴) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝐴)))))
10 eqid 2731 . . . . . . . 8 (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝐴))
1110biantru 529 . . . . . . 7 ((norm𝐴) ≤ 1 ↔ ((norm𝐴) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝐴))))
129, 11bitr4di 289 . . . . . 6 (𝑦 = 𝐴 → (((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ (norm𝐴) ≤ 1))
1312rspcev 3572 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))))
14 fvex 6835 . . . . . 6 (abs‘(𝑇𝐴)) ∈ V
15 eqeq1 2735 . . . . . . . 8 (𝑥 = (abs‘(𝑇𝐴)) → (𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)) ↔ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))))
1615anbi2d 630 . . . . . . 7 (𝑥 = (abs‘(𝑇𝐴)) → (((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦)))))
1716rexbidv 3156 . . . . . 6 (𝑥 = (abs‘(𝑇𝐴)) → (∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦)))))
1814, 17elab 3630 . . . . 5 ((abs‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))))
1913, 18sylibr 234 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))})
20193adant1 1130 . . 3 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))})
21 supxrub 13223 . . 3 (({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ* ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}) → (abs‘(𝑇𝐴)) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
224, 20, 21syl2anc 584 . 2 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
23 nmfnval 31856 . . 3 (𝑇: ℋ⟶ℂ → (normfn𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
24233ad2ant1 1133 . 2 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (normfn𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
2522, 24breqtrrd 5117 1 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ≤ (normfn𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2111  {cab 2709  wrex 3056  wss 3897   class class class wbr 5089  wf 6477  cfv 6481  supcsup 9324  cc 11004  cr 11005  1c1 11007  *cxr 11145   < clt 11146  cle 11147  abscabs 15141  chba 30899  normcno 30903  normfncnmf 30931
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 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083  ax-pre-sup 11084  ax-hilex 30979
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-er 8622  df-map 8752  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-sup 9326  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-div 11775  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-n0 12382  df-z 12469  df-uz 12733  df-rp 12891  df-seq 13909  df-exp 13969  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-nmfn 31825
This theorem is referenced by:  nmfnge0  31907  nmbdfnlbi  32029  nmcfnlbi  32032
  Copyright terms: Public domain W3C validator