Theorem nmo0 24700

Description: The operator norm of the zero operator. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
nmo0.1	⊢ 𝑁 = (𝑆 normOp 𝑇)
nmo0.2	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)
nmo0.3	⊢ 0 = (0g‘𝑇)

Assertion

Ref	Expression
nmo0	⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → (𝑁‘(𝑉 × { 0 })) = 0)

Proof of Theorem nmo0

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nmo0.1	. . 3 ⊢ 𝑁 = (𝑆 normOp 𝑇)
2		nmo0.2	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)
3		eqid 2736	. . 3 ⊢ (norm‘𝑆) = (norm‘𝑆)
4		eqid 2736	. . 3 ⊢ (norm‘𝑇) = (norm‘𝑇)
5		eqid 2736	. . 3 ⊢ (0g‘𝑆) = (0g‘𝑆)
6		simpl 482	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → 𝑆 ∈ NrmGrp)
7		simpr 484	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → 𝑇 ∈ NrmGrp)
8		ngpgrp 24564	. . . 4 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ Grp)
9		ngpgrp 24564	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ NrmGrp → 𝑇 ∈ Grp)
10		nmo0.3	. . . . 5 ⊢ 0 = (0g‘𝑇)
11	10, 2	0ghm 19205	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ Grp ∧ 𝑇 ∈ Grp) → (𝑉 × { 0 }) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇))
12	8, 9, 11	syl2an 597	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → (𝑉 × { 0 }) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇))
13		0red 11147	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → 0 ∈ ℝ)
14		0le0 12282	. . . 4 ⊢ 0 ≤ 0
15	14	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → 0 ≤ 0)
16	10	fvexi 6854	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ V
17	16	fvconst2 7159	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑉 → ((𝑉 × { 0 })‘𝑥) = 0 )
18	17	ad2antrl 729	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((𝑉 × { 0 })‘𝑥) = 0 )
19	18	fveq2d 6844	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((norm‘𝑇)‘((𝑉 × { 0 })‘𝑥)) = ((norm‘𝑇)‘ 0 ))
20	4, 10	nm0 24594	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ NrmGrp → ((norm‘𝑇)‘ 0 ) = 0)
21	20	ad2antlr 728	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((norm‘𝑇)‘ 0 ) = 0)
22	19, 21	eqtrd 2771	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((norm‘𝑇)‘((𝑉 × { 0 })‘𝑥)) = 0)
23	2, 3	nmcl 24581	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑥 ∈ 𝑉) → ((norm‘𝑆)‘𝑥) ∈ ℝ)
24	23	ad2ant2r 748	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((norm‘𝑆)‘𝑥) ∈ ℝ)
25	24	recnd 11173	. . . . . 6 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((norm‘𝑆)‘𝑥) ∈ ℂ)
26	25	mul02d 11344	. . . . 5 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → (0 · ((norm‘𝑆)‘𝑥)) = 0)
27	14, 26	breqtrrid 5123	. . . 4 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → 0 ≤ (0 · ((norm‘𝑆)‘𝑥)))
28	22, 27	eqbrtrd 5107	. . 3 ⊢ (((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) ∧ (𝑥 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ≠ (0g‘𝑆))) → ((norm‘𝑇)‘((𝑉 × { 0 })‘𝑥)) ≤ (0 · ((norm‘𝑆)‘𝑥)))
29	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 15, 28	nmolb2d 24683	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → (𝑁‘(𝑉 × { 0 })) ≤ 0)
30	1	nmoge0 24686	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp ∧ (𝑉 × { 0 }) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇)) → 0 ≤ (𝑁‘(𝑉 × { 0 })))
31	12, 30	mpd3an3 1465	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → 0 ≤ (𝑁‘(𝑉 × { 0 })))
32	1	nmocl 24685	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp ∧ (𝑉 × { 0 }) ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇)) → (𝑁‘(𝑉 × { 0 })) ∈ ℝ*)
33	12, 32	mpd3an3 1465	. . 3 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → (𝑁‘(𝑉 × { 0 })) ∈ ℝ*)
34		0xr 11192	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℝ*
35		xrletri3 13105	. . 3 ⊢ (((𝑁‘(𝑉 × { 0 })) ∈ ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → ((𝑁‘(𝑉 × { 0 })) = 0 ↔ ((𝑁‘(𝑉 × { 0 })) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝑁‘(𝑉 × { 0 })))))
36	33, 34, 35	sylancl 587	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → ((𝑁‘(𝑉 × { 0 })) = 0 ↔ ((𝑁‘(𝑉 × { 0 })) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝑁‘(𝑉 × { 0 })))))
37	29, 31, 36	mpbir2and 714	1 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝑇 ∈ NrmGrp) → (𝑁‘(𝑉 × { 0 })) = 0)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2932  {csn 4567   class class class wbr 5085   × cxp 5629  ‘cfv 6498  (class class class)co 7367  ℝcr 11037  0cc0 11038   · cmul 11043  ℝ^*cxr 11178   ≤ cle 11180  Basecbs 17179  0_gc0g 17402  Grpcgrp 18909   GrpHom cghm 19187  normcnm 24541  NrmGrpcngp 24542   normOp cnmo 24670

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 2708  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116

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 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-rmo 3342  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-1st 7942  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-er 8643  df-map 8775  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-sup 9355  df-inf 9356  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-div 11808  df-nn 12175  df-2 12244  df-n0 12438  df-z 12525  df-uz 12789  df-q 12899  df-rp 12943  df-xneg 13063  df-xadd 13064  df-xmul 13065  df-ico 13304  df-0g 17404  df-topgen 17406  df-mgm 18608  df-sgrp 18687  df-mnd 18703  df-mhm 18751  df-grp 18912  df-ghm 19188  df-psmet 21344  df-xmet 21345  df-met 21346  df-bl 21347  df-mopn 21348  df-top 22859  df-topon 22876  df-topsp 22898  df-bases 22911  df-xms 24285  df-ms 24286  df-nm 24547  df-ngp 24548  df-nmo 24673

This theorem is referenced by:  nmoeq0  24701  0nghm  24706  idnghm  24708