Theorem nmoffn 23323

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 23320	. 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 2824	. . . 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 4059	. . . . . 6 ⊢ {𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ (0[,)+∞)
4		icossxr 12824	. . . . . 6 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℝ*
5	3, 4	sstri 3979	. . . . 5 ⊢ {𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ ℝ*
6		infxrcl 12729	. . . . 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 6879	. . 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 7192	. . 3 ⊢ (𝑠 GrpHom 𝑡) ∈ V
10		xrex 12389	. . 3 ⊢ ℝ* ∈ V
11		fex2 7641	. . 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 1457	. 2 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) ∈ V
13	1, 12	fnmpoi 7771	1 ⊢ normOp Fn (NrmGrp × NrmGrp)

Syntax hints:   ∈ wcel 2113  ∀wral 3141  {crab 3145  Vcvv 3497   ⊆ wss 3939   class class class wbr 5069   ↦ cmpt 5149   × cxp 5556   Fn wfn 6353  ⟶wf 6354  ‘cfv 6358  (class class class)co 7159  infcinf 8908  0cc0 10540   · cmul 10545  +∞cpnf 10675  ℝ^*cxr 10677   < clt 10678   ≤ cle 10679  [,)cico 12743  Basecbs 16486   GrpHom cghm 18358  normcnm 23189  NrmGrpcngp 23190   normOp cnmo 23317

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2796  ax-sep 5206  ax-nul 5213  ax-pow 5269  ax-pr 5333  ax-un 7464  ax-cnex 10596  ax-resscn 10597  ax-1cn 10598  ax-icn 10599  ax-addcl 10600  ax-addrcl 10601  ax-mulcl 10602  ax-mulrcl 10603  ax-mulcom 10604  ax-addass 10605  ax-mulass 10606  ax-distr 10607  ax-i2m1 10608  ax-1ne0 10609  ax-1rid 10610  ax-rnegex 10611  ax-rrecex 10612  ax-cnre 10613  ax-pre-lttri 10614  ax-pre-lttrn 10615  ax-pre-ltadd 10616  ax-pre-mulgt0 10617  ax-pre-sup 10618

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1539  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2966  df-ne 3020  df-nel 3127  df-ral 3146  df-rex 3147  df-reu 3148  df-rmo 3149  df-rab 3150  df-v 3499  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-nul 4295  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4571  df-pr 4573  df-op 4577  df-uni 4842  df-iun 4924  df-br 5070  df-opab 5132  df-mpt 5150  df-id 5463  df-po 5477  df-so 5478  df-xp 5564  df-rel 5565  df-cnv 5566  df-co 5567  df-dm 5568  df-rn 5569  df-res 5570  df-ima 5571  df-iota 6317  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-riota 7117  df-ov 7162  df-oprab 7163  df-mpo 7164  df-1st 7692  df-2nd 7693  df-er 8292  df-en 8513  df-dom 8514  df-sdom 8515  df-sup 8909  df-inf 8910  df-pnf 10680  df-mnf 10681  df-xr 10682  df-ltxr 10683  df-le 10684  df-sub 10875  df-neg 10876  df-ico 12747  df-nmo 23320

This theorem is referenced by:  nghmfval  23334  isnghm  23335