Hilbert Space Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  nmfnleub2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nmfnleub2 29821
 Description: An upper bound for the norm of a functional. (Contributed by NM, 24-May-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
nmfnleub2 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥))) → (normfn𝑇) ≤ 𝐴)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑇

Proof of Theorem nmfnleub2
StepHypRef Expression
1 normcl 29020 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℋ → (norm𝑥) ∈ ℝ)
21ad2antlr 726 . . . . . . . . . 10 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (norm𝑥) ∈ ℝ)
3 simpllr 775 . . . . . . . . . 10 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴))
4 simpr 488 . . . . . . . . . 10 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (norm𝑥) ≤ 1)
5 1re 10692 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
6 lemul2a 11546 . . . . . . . . . . 11 ((((norm𝑥) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ (𝐴 · 1))
75, 6mp3anl2 1453 . . . . . . . . . 10 ((((norm𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ (𝐴 · 1))
82, 3, 4, 7syl21anc 836 . . . . . . . . 9 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ (𝐴 · 1))
9 ax-1rid 10658 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℝ → (𝐴 · 1) = 𝐴)
109ad2antrl 727 . . . . . . . . . 10 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
1110ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · 1) = 𝐴)
128, 11breqtrd 5062 . . . . . . . 8 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ 𝐴)
13 ffvelrn 6846 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑇𝑥) ∈ ℂ)
1413abscld 14857 . . . . . . . . . . 11 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (abs‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
1514adantlr 714 . . . . . . . . . 10 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (abs‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
16 remulcl 10673 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (norm𝑥) ∈ ℝ) → (𝐴 · (norm𝑥)) ∈ ℝ)
171, 16sylan2 595 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝐴 · (norm𝑥)) ∈ ℝ)
1817adantlr 714 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝐴 · (norm𝑥)) ∈ ℝ)
1918adantll 713 . . . . . . . . . 10 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝐴 · (norm𝑥)) ∈ ℝ)
20 simplrl 776 . . . . . . . . . 10 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → 𝐴 ∈ ℝ)
21 letr 10785 . . . . . . . . . 10 (((abs‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐴 · (norm𝑥)) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (((abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) ∧ (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ 𝐴) → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴))
2215, 19, 20, 21syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (((abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) ∧ (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ 𝐴) → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴))
2322adantr 484 . . . . . . . 8 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (((abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) ∧ (𝐴 · (norm𝑥)) ≤ 𝐴) → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴))
2412, 23mpan2d 693 . . . . . . 7 ((((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → ((abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴))
2524ex 416 . . . . . 6 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm𝑥) ≤ 1 → ((abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴)))
2625com23 86 . . . . 5 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) → ((norm𝑥) ≤ 1 → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴)))
2726ralimdva 3108 . . . 4 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) → (∀𝑥 ∈ ℋ (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥)) → ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴)))
2827imp 410 . . 3 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥))) → ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴))
29 rexr 10738 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℝ*)
3029adantr 484 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℝ*)
31 nmfnleub 29820 . . . . 5 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℝ*) → ((normfn𝑇) ≤ 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴)))
3230, 31sylan2 595 . . . 4 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) → ((normfn𝑇) ≤ 𝐴 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴)))
3332biimpar 481 . . 3 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ 𝐴)) → (normfn𝑇) ≤ 𝐴)
3428, 33syldan 594 . 2 (((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥))) → (normfn𝑇) ≤ 𝐴)
35343impa 1107 1 ((𝑇: ℋ⟶ℂ ∧ (𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ (abs‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (norm𝑥))) → (normfn𝑇) ≤ 𝐴)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3070   class class class wbr 5036  ⟶wf 6336  ‘cfv 6340  (class class class)co 7156  ℂcc 10586  ℝcr 10587  0cc0 10588  1c1 10589   · cmul 10593  ℝ*cxr 10725   ≤ cle 10727  abscabs 14654   ℋchba 28814  normℎcno 28818  normfncnmf 28846 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729  ax-sep 5173  ax-nul 5180  ax-pow 5238  ax-pr 5302  ax-un 7465  ax-cnex 10644  ax-resscn 10645  ax-1cn 10646  ax-icn 10647  ax-addcl 10648  ax-addrcl 10649  ax-mulcl 10650  ax-mulrcl 10651  ax-mulcom 10652  ax-addass 10653  ax-mulass 10654  ax-distr 10655  ax-i2m1 10656  ax-1ne0 10657  ax-1rid 10658  ax-rnegex 10659  ax-rrecex 10660  ax-cnre 10661  ax-pre-lttri 10662  ax-pre-lttrn 10663  ax-pre-ltadd 10664  ax-pre-mulgt0 10665  ax-pre-sup 10666  ax-hilex 28894  ax-hv0cl 28898  ax-hvmul0 28905  ax-hfi 28974  ax-his1 28977  ax-his3 28979  ax-his4 28980 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-nfc 2901  df-ne 2952  df-nel 3056  df-ral 3075  df-rex 3076  df-reu 3077  df-rmo 3078  df-rab 3079  df-v 3411  df-sbc 3699  df-csb 3808  df-dif 3863  df-un 3865  df-in 3867  df-ss 3877  df-pss 3879  df-nul 4228  df-if 4424  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4802  df-iun 4888  df-br 5037  df-opab 5099  df-mpt 5117  df-tr 5143  df-id 5434  df-eprel 5439  df-po 5447  df-so 5448  df-fr 5487  df-we 5489  df-xp 5534  df-rel 5535  df-cnv 5536  df-co 5537  df-dm 5538  df-rn 5539  df-res 5540  df-ima 5541  df-pred 6131  df-ord 6177  df-on 6178  df-lim 6179  df-suc 6180  df-iota 6299  df-fun 6342  df-fn 6343  df-f 6344  df-f1 6345  df-fo 6346  df-f1o 6347  df-fv 6348  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7586  df-2nd 7700  df-wrecs 7963  df-recs 8024  df-rdg 8062  df-er 8305  df-map 8424  df-en 8541  df-dom 8542  df-sdom 8543  df-sup 8952  df-pnf 10728  df-mnf 10729  df-xr 10730  df-ltxr 10731  df-le 10732  df-sub 10923  df-neg 10924  df-div 11349  df-nn 11688  df-2 11750  df-3 11751  df-n0 11948  df-z 12034  df-uz 12296  df-rp 12444  df-seq 13432  df-exp 13493  df-cj 14519  df-re 14520  df-im 14521  df-sqrt 14655  df-abs 14656  df-hnorm 28863  df-nmfn 29740 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator