Theorem nmfnval 32358

Description: Value of the norm of a Hilbert space functional. (Contributed by NM, 11-Feb-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 16-Nov-2013.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
nmfnval	⊢ (𝑇: ℋ⟶ℂ → (normfn‘𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))}, ℝ*, < ))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑇

Proof of Theorem nmfnval

Dummy variable 𝑡 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		xrltso 13193	. . 3 ⊢ < Or ℝ*
2	1	supex 9435	. 2 ⊢ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))}, ℝ*, < ) ∈ V
3		ax-hilex 31481	. 2 ⊢ ℋ ∈ V
4		cnex 11206	. 2 ⊢ ℂ ∈ V
5		fveq1 6878	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑡‘𝑦) = (𝑇‘𝑦))
6	5	fveq2d 6883	. . . . . . 7 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (abs‘(𝑡‘𝑦)) = (abs‘(𝑇‘𝑦)))
7	6	eqeq2d 2771	. . . . . 6 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (𝑥 = (abs‘(𝑡‘𝑦)) ↔ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦))))
8	7	anbi2d 642	. . . . 5 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑡‘𝑦))) ↔ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))))
9	8	rexbidv 3186	. . . 4 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → (∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑡‘𝑦))) ↔ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))))
10	9	abbidv 2826	. . 3 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑡‘𝑦)))} = {𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))})
11	10	supeq1d 9417	. 2 ⊢ (𝑡 = 𝑇 → sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑡‘𝑦)))}, ℝ*, < ) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))}, ℝ*, < ))
12		df-nmfn 32327	. 2 ⊢ normfn = (𝑡 ∈ (ℂ ↑m ℋ) ↦ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑡‘𝑦)))}, ℝ*, < ))
13	2, 3, 4, 11, 12	fvmptmap 8889	1 ⊢ (𝑇: ℋ⟶ℂ → (normfn‘𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦 ∈ ℋ ((normℎ‘𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (abs‘(𝑇‘𝑦)))}, ℝ*, < ))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  {cab 2738  ∃wrex 3086   class class class wbr 5103  ⟶wf 6529  ‘cfv 6533  supcsup 9411  ℂcc 11123  1c1 11126  ℝ^*cxr 11267   < clt 11268   ≤ cle 11269  abscabs 15322   ℋchba 31401  norm_ℎcno 31405  norm_fncnmf 31433

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 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-hilex 31481

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-id 5550  df-po 5563  df-so 5564  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-er 8697  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-sup 9413  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-nmfn 32327

This theorem is used by:  nmfnxr  32361  nmfnrepnf  32362  nmfnlb  32406  nmfnleub  32407  nmfn0  32469  nmcfnexi  32533  branmfn  32587