Theorem nmoo0 29153

Description: The operator norm of the zero operator. (Contributed by NM, 27-Nov-2007.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
nmoo0.3	⊢ 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
nmoo0.0	⊢ 𝑍 = (𝑈 0op 𝑊)

Assertion

Ref	Expression
nmoo0	⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (𝑁‘𝑍) = 0)

Proof of Theorem nmoo0

Dummy variables 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (BaseSet‘𝑈) = (BaseSet‘𝑈)
2		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (BaseSet‘𝑊) = (BaseSet‘𝑊)
3		nmoo0.0	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (𝑈 0op 𝑊)
4	1, 2, 3	0oo 29151	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → 𝑍:(BaseSet‘𝑈)⟶(BaseSet‘𝑊))
5		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (normCV‘𝑈) = (normCV‘𝑈)
6		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (normCV‘𝑊) = (normCV‘𝑊)
7		nmoo0.3	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
8	1, 2, 5, 6, 7	nmooval 29125	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑍:(BaseSet‘𝑈)⟶(BaseSet‘𝑊)) → (𝑁‘𝑍) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
9	4, 8	mpd3an3 1461	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (𝑁‘𝑍) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
10		df-sn 4562	. . . . 5 ⊢ {0} = {𝑥 ∣ 𝑥 = 0}
11		eqid 2738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (0vec‘𝑈) = (0vec‘𝑈)
12	1, 11	nvzcl 28996	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (0vec‘𝑈) ∈ (BaseSet‘𝑈))
13	11, 5	nvz0 29030	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → ((normCV‘𝑈)‘(0vec‘𝑈)) = 0)
14		0le1 11498	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ≤ 1
15	13, 14	eqbrtrdi 5113	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → ((normCV‘𝑈)‘(0vec‘𝑈)) ≤ 1)
16		fveq2 6774	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 = (0vec‘𝑈) → ((normCV‘𝑈)‘𝑧) = ((normCV‘𝑈)‘(0vec‘𝑈)))
17	16	breq1d 5084	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 = (0vec‘𝑈) → (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ↔ ((normCV‘𝑈)‘(0vec‘𝑈)) ≤ 1))
18	17	rspcev 3561	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((0vec‘𝑈) ∈ (BaseSet‘𝑈) ∧ ((normCV‘𝑈)‘(0vec‘𝑈)) ≤ 1) → ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1)
19	12, 15, 18	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1)
20	19	biantrurd 533	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (𝑥 = 0 ↔ (∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0)))
21	20	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (𝑥 = 0 ↔ (∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0)))
22		eqid 2738	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (0vec‘𝑊) = (0vec‘𝑊)
23	1, 22, 3	0oval 29150	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → (𝑍‘𝑧) = (0vec‘𝑊))
24	23	3expa 1117	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → (𝑍‘𝑧) = (0vec‘𝑊))
25	24	fveq2d 6778	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)) = ((normCV‘𝑊)‘(0vec‘𝑊)))
26	22, 6	nvz0 29030	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑊 ∈ NrmCVec → ((normCV‘𝑊)‘(0vec‘𝑊)) = 0)
27	26	ad2antlr 724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → ((normCV‘𝑊)‘(0vec‘𝑊)) = 0)
28	25, 27	eqtrd 2778	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)) = 0)
29	28	eqeq2d 2749	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → (𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)) ↔ 𝑥 = 0))
30	29	anbi2d 629	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) ∧ 𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)) → ((((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧))) ↔ (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0)))
31	30	rexbidva 3225	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧))) ↔ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0)))
32		r19.41v 3276	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0) ↔ (∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0))
33	31, 32	bitr2di 288	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → ((∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = 0) ↔ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))))
34	21, 33	bitrd 278	. . . . . 6 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (𝑥 = 0 ↔ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))))
35	34	abbidv 2807	. . . . 5 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → {𝑥 ∣ 𝑥 = 0} = {𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))})
36	10, 35	eqtr2id 2791	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → {𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))} = {0})
37	36	supeq1d 9205	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ (BaseSet‘𝑈)(((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑍‘𝑧)))}, ℝ*, < ) = sup({0}, ℝ*, < ))
38	9, 37	eqtrd 2778	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (𝑁‘𝑍) = sup({0}, ℝ*, < ))
39		xrltso 12875	. . 3 ⊢ < Or ℝ*
40		0xr 11022	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℝ*
41		supsn 9231	. . 3 ⊢ (( < Or ℝ* ∧ 0 ∈ ℝ*) → sup({0}, ℝ*, < ) = 0)
42	39, 40, 41	mp2an 689	. 2 ⊢ sup({0}, ℝ*, < ) = 0
43	38, 42	eqtrdi 2794	1 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec) → (𝑁‘𝑍) = 0)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  {cab 2715  ∃wrex 3065  {csn 4561   class class class wbr 5074   Or wor 5502  ⟶wf 6429  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  supcsup 9199  0cc0 10871  1c1 10872  ℝ^*cxr 11008   < clt 11009   ≤ cle 11010  NrmCVeccnv 28946  BaseSetcba 28948  0_veccn0v 28950  norm_CVcnmcv 28952   normOp_OLD cnmoo 29103   0_op c0o 29105

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948  ax-pre-sup 10949

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-er 8498  df-map 8617  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-sup 9201  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-div 11633  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-rp 12731  df-seq 13722  df-exp 13783  df-cj 14810  df-re 14811  df-im 14812  df-sqrt 14946  df-abs 14947  df-grpo 28855  df-gid 28856  df-ginv 28857  df-ablo 28907  df-vc 28921  df-nv 28954  df-va 28957  df-ba 28958  df-sm 28959  df-0v 28960  df-nmcv 28962  df-nmoo 29107  df-0o 29109

This theorem is referenced by:  0blo  29154  nmlno0lem  29155