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

Theorem nmfnlb 32018
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 31971 . . . . 5 (𝑇: ℋ⟶ℂ → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ)
2 ressxr 11190 . . . . 5 ℝ ⊆ ℝ*
31, 2sstrdi 3948 . . . 4 (𝑇: ℋ⟶ℂ → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ*)
433ad2ant1 1134 . . 3 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ*)
5 fveq2 6844 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝐴 → (norm𝑦) = (norm𝐴))
65breq1d 5110 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝐴 → ((norm𝑦) ≤ 1 ↔ (norm𝐴) ≤ 1))
7 2fveq3 6849 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝐴 → (abs‘(𝑇𝑦)) = (abs‘(𝑇𝐴)))
87eqeq2d 2748 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝐴 → ((abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦)) ↔ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝐴))))
96, 8anbi12d 633 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐴 → (((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ ((norm𝐴) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝐴)))))
10 eqid 2737 . . . . . . . 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 3578 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))))
14 fvex 6857 . . . . . 6 (abs‘(𝑇𝐴)) ∈ V
15 eqeq1 2741 . . . . . . . 8 (𝑥 = (abs‘(𝑇𝐴)) → (𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)) ↔ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦))))
1615anbi2d 631 . . . . . . 7 (𝑥 = (abs‘(𝑇𝐴)) → (((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦)))))
1716rexbidv 3162 . . . . . 6 (𝑥 = (abs‘(𝑇𝐴)) → (∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ (abs‘(𝑇𝐴)) = (abs‘(𝑇𝑦)))))
1814, 17elab 3636 . . . . 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 1131 . . 3 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))})
21 supxrub 13253 . . 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 585 . 2 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
23 nmfnval 31970 . . 3 (𝑇: ℋ⟶ℂ → (normfn𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
24233ad2ant1 1134 . 2 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (normfn𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((norm𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
2522, 24breqtrrd 5128 1 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ (norm𝐴) ≤ 1) → (abs‘(𝑇𝐴)) ≤ (normfn𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  {cab 2715  wrex 3062  wss 3903   class class class wbr 5100  wf 6498  cfv 6502  supcsup 9357  cc 11038  cr 11039  1c1 11041  *cxr 11179   < clt 11180  cle 11181  abscabs 15171  chba 31013  normcno 31017  normfncnmf 31045
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5314  ax-pr 5381  ax-un 7692  ax-cnex 11096  ax-resscn 11097  ax-1cn 11098  ax-icn 11099  ax-addcl 11100  ax-addrcl 11101  ax-mulcl 11102  ax-mulrcl 11103  ax-mulcom 11104  ax-addass 11105  ax-mulass 11106  ax-distr 11107  ax-i2m1 11108  ax-1ne0 11109  ax-1rid 11110  ax-rnegex 11111  ax-rrecex 11112  ax-cnre 11113  ax-pre-lttri 11114  ax-pre-lttrn 11115  ax-pre-ltadd 11116  ax-pre-mulgt0 11117  ax-pre-sup 11118  ax-hilex 31093
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5529  df-eprel 5534  df-po 5542  df-so 5543  df-fr 5587  df-we 5589  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6269  df-ord 6330  df-on 6331  df-lim 6332  df-suc 6333  df-iota 6458  df-fun 6504  df-fn 6505  df-f 6506  df-f1 6507  df-fo 6508  df-f1o 6509  df-fv 6510  df-riota 7327  df-ov 7373  df-oprab 7374  df-mpo 7375  df-om 7821  df-2nd 7946  df-frecs 8235  df-wrecs 8266  df-recs 8315  df-rdg 8353  df-er 8647  df-map 8779  df-en 8898  df-dom 8899  df-sdom 8900  df-sup 9359  df-pnf 11182  df-mnf 11183  df-xr 11184  df-ltxr 11185  df-le 11186  df-sub 11380  df-neg 11381  df-div 11809  df-nn 12160  df-2 12222  df-3 12223  df-n0 12416  df-z 12503  df-uz 12766  df-rp 12920  df-seq 13939  df-exp 13999  df-cj 15036  df-re 15037  df-im 15038  df-sqrt 15172  df-abs 15173  df-nmfn 31939
This theorem is referenced by:  nmfnge0  32021  nmbdfnlbi  32143  nmcfnlbi  32146
  Copyright terms: Public domain W3C validator