Theorem nmooge0 31119

Description: The norm of an operator is nonnegative. (Contributed by NM, 8-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
nmoxr.1	⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
nmoxr.2	⊢ 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
nmoxr.3	⊢ 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)

Assertion

Ref	Expression
nmooge0	⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘𝑇))

Proof of Theorem nmooge0

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0xr 11251	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℝ*
2	1	a1i 11	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → 0 ∈ ℝ*)
3		simp2 1155	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → 𝑊 ∈ NrmCVec)
4		nmoxr.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
5		eqid 2763	. . . . . . . 8 ⊢ (0vec‘𝑈) = (0vec‘𝑈)
6	4, 5	nvzcl 30986	. . . . . . 7 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (0vec‘𝑈) ∈ 𝑋)
7		ffvelcdm 7076	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑇:𝑋⟶𝑌 ∧ (0vec‘𝑈) ∈ 𝑋) → (𝑇‘(0vec‘𝑈)) ∈ 𝑌)
8	6, 7	sylan2 604	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝑈 ∈ NrmCVec) → (𝑇‘(0vec‘𝑈)) ∈ 𝑌)
9	8	ancoms 463	. . . . 5 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → (𝑇‘(0vec‘𝑈)) ∈ 𝑌)
10	9	3adant2 1149	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → (𝑇‘(0vec‘𝑈)) ∈ 𝑌)
11		nmoxr.2	. . . . 5 ⊢ 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
12		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (normCV‘𝑊) = (normCV‘𝑊)
13	11, 12	nvcl 31013	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ (𝑇‘(0vec‘𝑈)) ∈ 𝑌) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ∈ ℝ)
14	3, 10, 13	syl2anc 595	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ∈ ℝ)
15	14	rexrd 11254	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ∈ ℝ*)
16		nmoxr.3	. . 3 ⊢ 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
17	4, 11, 16	nmoxr 31118	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → (𝑁‘𝑇) ∈ ℝ*)
18	11, 12	nvge0 31025	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ (𝑇‘(0vec‘𝑈)) ∈ 𝑌) → 0 ≤ ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))))
19	3, 10, 18	syl2anc 595	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → 0 ≤ ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))))
20	11, 12	nmosetre 31116	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → {𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))} ⊆ ℝ)
21		ressxr 11248	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℝ*
22	20, 21	sstrdi 3949	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → {𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))} ⊆ ℝ*)
23		eqid 2763	. . . . . . 7 ⊢ (normCV‘𝑈) = (normCV‘𝑈)
24	4, 5, 23	nmosetn0 31117	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))})
25		supxrub 13345	. . . . . 6 ⊢ (({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))} ⊆ ℝ* ∧ ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))}) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
26	22, 24, 25	syl2an 607	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) ∧ 𝑈 ∈ NrmCVec) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
27	26	3impa 1127	. . . 4 ⊢ ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌 ∧ 𝑈 ∈ NrmCVec) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
28	27	3comr 1143	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
29	4, 11, 23, 12, 16	nmooval 31115	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → (𝑁‘𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑧 ∈ 𝑋 (((normCV‘𝑈)‘𝑧) ≤ 1 ∧ 𝑥 = ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘𝑧)))}, ℝ*, < ))
30	28, 29	breqtrrd 5139	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → ((normCV‘𝑊)‘(𝑇‘(0vec‘𝑈))) ≤ (𝑁‘𝑇))
31	2, 15, 17, 19, 30	xrletrd 13182	1 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋⟶𝑌) → 0 ≤ (𝑁‘𝑇))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  {cab 2741  ∃wrex 3089   ⊆ wss 3905   class class class wbr 5109  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  supcsup 9396  ℝcr 11094  0cc0 11095  1c1 11096  ℝ^*cxr 11237   < clt 11238   ≤ cle 11239  NrmCVeccnv 30936  BaseSetcba 30938  0_veccn0v 30940  norm_CVcnmcv 30942   normOp_OLD cnmoo 31093

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-pre-sup 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9398  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-div 11867  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-rp 13012  df-seq 14034  df-exp 14094  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-grpo 30845  df-gid 30846  df-ginv 30847  df-ablo 30897  df-vc 30911  df-nv 30944  df-va 30947  df-ba 30948  df-sm 30949  df-0v 30950  df-nmcv 30952  df-nmoo 31097

This theorem is referenced by:  nmlnogt0  31149  htthlem  31269