Theorem nmods 23353

Description: Upper bound for the distance between the values of a bounded linear operator. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Oct-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
nmods.n	⊢ 𝑁 = (𝑆 normOp 𝑇)
nmods.v	⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)
nmods.c	⊢ 𝐶 = (dist‘𝑆)
nmods.d	⊢ 𝐷 = (dist‘𝑇)

Assertion

Ref	Expression
nmods	⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝐹‘𝐴)𝐷(𝐹‘𝐵)) ≤ ((𝑁‘𝐹) · (𝐴𝐶𝐵)))

Proof of Theorem nmods

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp1 1132	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇))
2		nghmrcl1 23341	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) → 𝑆 ∈ NrmGrp)
3		ngpgrp 23208	. . . . 5 ⊢ (𝑆 ∈ NrmGrp → 𝑆 ∈ Grp)
4	2, 3	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) → 𝑆 ∈ Grp)
5		nmods.v	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Base‘𝑆)
6		eqid 2821	. . . . 5 ⊢ (-g‘𝑆) = (-g‘𝑆)
7	5, 6	grpsubcl 18179	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴(-g‘𝑆)𝐵) ∈ 𝑉)
8	4, 7	syl3an1 1159	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴(-g‘𝑆)𝐵) ∈ 𝑉)
9		nmods.n	. . . 4 ⊢ 𝑁 = (𝑆 normOp 𝑇)
10		eqid 2821	. . . 4 ⊢ (norm‘𝑆) = (norm‘𝑆)
11		eqid 2821	. . . 4 ⊢ (norm‘𝑇) = (norm‘𝑇)
12	9, 5, 10, 11	nmoi 23337	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ (𝐴(-g‘𝑆)𝐵) ∈ 𝑉) → ((norm‘𝑇)‘(𝐹‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))) ≤ ((𝑁‘𝐹) · ((norm‘𝑆)‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))))
13	1, 8, 12	syl2anc 586	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((norm‘𝑇)‘(𝐹‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))) ≤ ((𝑁‘𝐹) · ((norm‘𝑆)‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))))
14		nghmrcl2 23342	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) → 𝑇 ∈ NrmGrp)
15	14	3ad2ant1 1129	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝑇 ∈ NrmGrp)
16		nghmghm 23343	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) → 𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇))
17	16	3ad2ant1 1129	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇))
18		eqid 2821	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑇) = (Base‘𝑇)
19	5, 18	ghmf 18362	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘𝑇))
20	17, 19	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐹:𝑉⟶(Base‘𝑇))
21		simp2 1133	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ 𝑉)
22	20, 21	ffvelrnd 6852	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑇))
23		simp3 1134	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐵 ∈ 𝑉)
24	20, 23	ffvelrnd 6852	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐹‘𝐵) ∈ (Base‘𝑇))
25		eqid 2821	. . . . 5 ⊢ (-g‘𝑇) = (-g‘𝑇)
26		nmods.d	. . . . 5 ⊢ 𝐷 = (dist‘𝑇)
27	11, 18, 25, 26	ngpds 23213	. . . 4 ⊢ ((𝑇 ∈ NrmGrp ∧ (𝐹‘𝐴) ∈ (Base‘𝑇) ∧ (𝐹‘𝐵) ∈ (Base‘𝑇)) → ((𝐹‘𝐴)𝐷(𝐹‘𝐵)) = ((norm‘𝑇)‘((𝐹‘𝐴)(-g‘𝑇)(𝐹‘𝐵))))
28	15, 22, 24, 27	syl3anc 1367	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝐹‘𝐴)𝐷(𝐹‘𝐵)) = ((norm‘𝑇)‘((𝐹‘𝐴)(-g‘𝑇)(𝐹‘𝐵))))
29	5, 6, 25	ghmsub 18366	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 GrpHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐹‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵)) = ((𝐹‘𝐴)(-g‘𝑇)(𝐹‘𝐵)))
30	16, 29	syl3an1 1159	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐹‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵)) = ((𝐹‘𝐴)(-g‘𝑇)(𝐹‘𝐵)))
31	30	fveq2d 6674	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((norm‘𝑇)‘(𝐹‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))) = ((norm‘𝑇)‘((𝐹‘𝐴)(-g‘𝑇)(𝐹‘𝐵))))
32	28, 31	eqtr4d 2859	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝐹‘𝐴)𝐷(𝐹‘𝐵)) = ((norm‘𝑇)‘(𝐹‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))))
33		nmods.c	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = (dist‘𝑆)
34	10, 5, 6, 33	ngpds 23213	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ NrmGrp ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴𝐶𝐵) = ((norm‘𝑆)‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵)))
35	2, 34	syl3an1 1159	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴𝐶𝐵) = ((norm‘𝑆)‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵)))
36	35	oveq2d 7172	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝑁‘𝐹) · (𝐴𝐶𝐵)) = ((𝑁‘𝐹) · ((norm‘𝑆)‘(𝐴(-g‘𝑆)𝐵))))
37	13, 32, 36	3brtr4d 5098	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (𝑆 NGHom 𝑇) ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝐹‘𝐴)𝐷(𝐹‘𝐵)) ≤ ((𝑁‘𝐹) · (𝐴𝐶𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1083   = wceq 1537   ∈ wcel 2114   class class class wbr 5066  ⟶wf 6351  ‘cfv 6355  (class class class)co 7156   · cmul 10542   ≤ cle 10676  Basecbs 16483  distcds 16574  Grpcgrp 18103  -_gcsg 18105   GrpHom cghm 18355  normcnm 23186  NrmGrpcngp 23187   normOp cnmo 23314   NGHom cnghm 23315

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 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5190  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614  ax-pre-sup 10615

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-iun 4921  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7581  df-1st 7689  df-2nd 7690  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-er 8289  df-map 8408  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-sup 8906  df-inf 8907  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-div 11298  df-nn 11639  df-2 11701  df-n0 11899  df-z 11983  df-uz 12245  df-q 12350  df-rp 12391  df-xneg 12508  df-xadd 12509  df-xmul 12510  df-ico 12745  df-0g 16715  df-topgen 16717  df-mgm 17852  df-sgrp 17901  df-mnd 17912  df-grp 18106  df-minusg 18107  df-sbg 18108  df-ghm 18356  df-psmet 20537  df-xmet 20538  df-met 20539  df-bl 20540  df-mopn 20541  df-top 21502  df-topon 21519  df-topsp 21541  df-bases 21554  df-xms 22930  df-ms 22931  df-nm 23192  df-ngp 23193  df-nmo 23317  df-nghm 23318

This theorem is referenced by:  nghmcn  23354