Theorem nmoffn 22885

Description: The function producing operator norm functions is a function on normed groups. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Oct-2015.) (Proof shortened by AV, 26-Sep-2020.)

Assertion

Ref	Expression
nmoffn	⊢ normOp Fn (NrmGrp × NrmGrp)

Proof of Theorem nmoffn

Dummy variables 𝑓 𝑟 𝑠 𝑡 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-nmo 22882	. 2 ⊢ normOp = (𝑠 ∈ NrmGrp, 𝑡 ∈ NrmGrp ↦ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )))
2		eqid 2825	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) = (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < ))
3		ssrab2 3912	. . . . . 6 ⊢ {𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ (0[,)+∞)
4		icossxr 12546	. . . . . 6 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℝ*
5	3, 4	sstri 3836	. . . . 5 ⊢ {𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ ℝ*
6		infxrcl 12451	. . . . 5 ⊢ ({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ ℝ* → inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
7	5, 6	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) → inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8	2, 7	fmpti 6631	. . 3 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )):(𝑠 GrpHom 𝑡)⟶ℝ*
9		ovex 6937	. . 3 ⊢ (𝑠 GrpHom 𝑡) ∈ V
10		xrex 12109	. . 3 ⊢ ℝ* ∈ V
11		fex2 7383	. . 3 ⊢ (((𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )):(𝑠 GrpHom 𝑡)⟶ℝ* ∧ (𝑠 GrpHom 𝑡) ∈ V ∧ ℝ* ∈ V) → (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) ∈ V)
12	8, 9, 10, 11	mp3an 1591	. 2 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) ∈ V
13	1, 12	fnmpt2i 7502	1 ⊢ normOp Fn (NrmGrp × NrmGrp)

Syntax hints:   ∈ wcel 2166  ∀wral 3117  {crab 3121  Vcvv 3414   ⊆ wss 3798   class class class wbr 4873   ↦ cmpt 4952   × cxp 5340   Fn wfn 6118  ⟶wf 6119  ‘cfv 6123  (class class class)co 6905  infcinf 8616  0cc0 10252   · cmul 10257  +∞cpnf 10388  ℝ^*cxr 10390   < clt 10391   ≤ cle 10392  [,)cico 12465  Basecbs 16222   GrpHom cghm 18008  normcnm 22751  NrmGrpcngp 22752   normOp cnmo 22879

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2803  ax-sep 5005  ax-nul 5013  ax-pow 5065  ax-pr 5127  ax-un 7209  ax-cnex 10308  ax-resscn 10309  ax-1cn 10310  ax-icn 10311  ax-addcl 10312  ax-addrcl 10313  ax-mulcl 10314  ax-mulrcl 10315  ax-mulcom 10316  ax-addass 10317  ax-mulass 10318  ax-distr 10319  ax-i2m1 10320  ax-1ne0 10321  ax-1rid 10322  ax-rnegex 10323  ax-rrecex 10324  ax-cnre 10325  ax-pre-lttri 10326  ax-pre-lttrn 10327  ax-pre-ltadd 10328  ax-pre-mulgt0 10329  ax-pre-sup 10330

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-nul 4145  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-op 4404  df-uni 4659  df-iun 4742  df-br 4874  df-opab 4936  df-mpt 4953  df-id 5250  df-po 5263  df-so 5264  df-xp 5348  df-rel 5349  df-cnv 5350  df-co 5351  df-dm 5352  df-rn 5353  df-res 5354  df-ima 5355  df-iota 6086  df-fun 6125  df-fn 6126  df-f 6127  df-f1 6128  df-fo 6129  df-f1o 6130  df-fv 6131  df-riota 6866  df-ov 6908  df-oprab 6909  df-mpt2 6910  df-1st 7428  df-2nd 7429  df-er 8009  df-en 8223  df-dom 8224  df-sdom 8225  df-sup 8617  df-inf 8618  df-pnf 10393  df-mnf 10394  df-xr 10395  df-ltxr 10396  df-le 10397  df-sub 10587  df-neg 10588  df-ico 12469  df-nmo 22882

This theorem is referenced by:  nghmfval  22896  isnghm  22897