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Theorem nmopcoi 31892
Description: Upper bound for the norm of the composition of two bounded linear operators. (Contributed by NM, 10-Mar-2006.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
nmoptri.1 𝑆 ∈ BndLinOp
nmoptri.2 𝑇 ∈ BndLinOp
Assertion
Ref Expression
nmopcoi (normop‘(𝑆𝑇)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇))

Proof of Theorem nmopcoi
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nmoptri.1 . . . . . 6 𝑆 ∈ BndLinOp
2 bdopln 31658 . . . . . 6 (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆 ∈ LinOp)
31, 2ax-mp 5 . . . . 5 𝑆 ∈ LinOp
4 nmoptri.2 . . . . . 6 𝑇 ∈ BndLinOp
5 bdopln 31658 . . . . . 6 (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇 ∈ LinOp)
64, 5ax-mp 5 . . . . 5 𝑇 ∈ LinOp
73, 6lnopcoi 31800 . . . 4 (𝑆𝑇) ∈ LinOp
87lnopfi 31766 . . 3 (𝑆𝑇): ℋ⟶ ℋ
9 nmopre 31667 . . . . . 6 (𝑆 ∈ BndLinOp → (normop𝑆) ∈ ℝ)
101, 9ax-mp 5 . . . . 5 (normop𝑆) ∈ ℝ
11 nmopre 31667 . . . . . 6 (𝑇 ∈ BndLinOp → (normop𝑇) ∈ ℝ)
124, 11ax-mp 5 . . . . 5 (normop𝑇) ∈ ℝ
1310, 12remulcli 11252 . . . 4 ((normop𝑆) · (normop𝑇)) ∈ ℝ
1413rexri 11294 . . 3 ((normop𝑆) · (normop𝑇)) ∈ ℝ*
15 nmopub 31705 . . 3 (((𝑆𝑇): ℋ⟶ ℋ ∧ ((normop𝑆) · (normop𝑇)) ∈ ℝ*) → ((normop‘(𝑆𝑇)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)))))
168, 14, 15mp2an 691 . 2 ((normop‘(𝑆𝑇)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ((norm𝑥) ≤ 1 → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇))))
17 0le0 12335 . . . . . . 7 0 ≤ 0
1817a1i 11 . . . . . 6 (((normop𝑇) = 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → 0 ≤ 0)
193, 6lnopco0i 31801 . . . . . . . 8 ((normop𝑇) = 0 → (normop‘(𝑆𝑇)) = 0)
207nmlnop0iHIL 31793 . . . . . . . 8 ((normop‘(𝑆𝑇)) = 0 ↔ (𝑆𝑇) = 0hop )
2119, 20sylib 217 . . . . . . 7 ((normop𝑇) = 0 → (𝑆𝑇) = 0hop )
22 fveq1 6890 . . . . . . . . 9 ((𝑆𝑇) = 0hop → ((𝑆𝑇)‘𝑥) = ( 0hop𝑥))
2322fveq2d 6895 . . . . . . . 8 ((𝑆𝑇) = 0hop → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) = (norm‘( 0hop𝑥)))
24 ho0val 31547 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℋ → ( 0hop𝑥) = 0)
2524fveq2d 6895 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘( 0hop𝑥)) = (norm‘0))
26 norm0 30925 . . . . . . . . 9 (norm‘0) = 0
2725, 26eqtrdi 2783 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘( 0hop𝑥)) = 0)
2823, 27sylan9eq 2787 . . . . . . 7 (((𝑆𝑇) = 0hop𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) = 0)
2921, 28sylan 579 . . . . . 6 (((normop𝑇) = 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) = 0)
30 oveq2 7422 . . . . . . . 8 ((normop𝑇) = 0 → ((normop𝑆) · (normop𝑇)) = ((normop𝑆) · 0))
3110recni 11250 . . . . . . . . 9 (normop𝑆) ∈ ℂ
3231mul01i 11426 . . . . . . . 8 ((normop𝑆) · 0) = 0
3330, 32eqtrdi 2783 . . . . . . 7 ((normop𝑇) = 0 → ((normop𝑆) · (normop𝑇)) = 0)
3433adantr 480 . . . . . 6 (((normop𝑇) = 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((normop𝑆) · (normop𝑇)) = 0)
3518, 29, 343brtr4d 5174 . . . . 5 (((normop𝑇) = 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)))
3635adantrr 716 . . . 4 (((normop𝑇) = 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)))
37 df-ne 2936 . . . . 5 ((normop𝑇) ≠ 0 ↔ ¬ (normop𝑇) = 0)
388ffvelcdmi 7087 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆𝑇)‘𝑥) ∈ ℋ)
39 normcl 30922 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑆𝑇)‘𝑥) ∈ ℋ → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℝ)
4038, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℝ)
4140recnd 11264 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℂ)
4212recni 11250 . . . . . . . . . . . . . 14 (normop𝑇) ∈ ℂ
43 divrec2 11911 . . . . . . . . . . . . . 14 (((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℂ ∧ (normop𝑇) ∈ ℂ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
4442, 43mp3an2 1446 . . . . . . . . . . . . 13 (((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℂ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
4541, 44sylan 579 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
4645ancoms 458 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
4712rerecclzi 12000 . . . . . . . . . . . . . 14 ((normop𝑇) ≠ 0 → (1 / (normop𝑇)) ∈ ℝ)
48 bdopf 31659 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑇 ∈ BndLinOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
494, 48ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑇: ℋ⟶ ℋ
50 nmopgt0 31709 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑇: ℋ⟶ ℋ → ((normop𝑇) ≠ 0 ↔ 0 < (normop𝑇)))
5149, 50ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((normop𝑇) ≠ 0 ↔ 0 < (normop𝑇))
5212recgt0i 12141 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0 < (normop𝑇) → 0 < (1 / (normop𝑇)))
5351, 52sylbi 216 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((normop𝑇) ≠ 0 → 0 < (1 / (normop𝑇)))
54 0re 11238 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℝ
55 ltle 11324 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ (1 / (normop𝑇)) ∈ ℝ) → (0 < (1 / (normop𝑇)) → 0 ≤ (1 / (normop𝑇))))
5654, 55mpan 689 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 / (normop𝑇)) ∈ ℝ → (0 < (1 / (normop𝑇)) → 0 ≤ (1 / (normop𝑇))))
5747, 53, 56sylc 65 . . . . . . . . . . . . . 14 ((normop𝑇) ≠ 0 → 0 ≤ (1 / (normop𝑇)))
5847, 57absidd 15393 . . . . . . . . . . . . 13 ((normop𝑇) ≠ 0 → (abs‘(1 / (normop𝑇))) = (1 / (normop𝑇)))
5958adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (abs‘(1 / (normop𝑇))) = (1 / (normop𝑇)))
6059oveq1d 7429 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
6146, 60eqtr4d 2770 . . . . . . . . . 10 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
6242recclzi 11961 . . . . . . . . . . 11 ((normop𝑇) ≠ 0 → (1 / (normop𝑇)) ∈ ℂ)
63 norm-iii 30937 . . . . . . . . . . 11 (((1 / (normop𝑇)) ∈ ℂ ∧ ((𝑆𝑇)‘𝑥) ∈ ℋ) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥))) = ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
6462, 38, 63syl2an 595 . . . . . . . . . 10 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥))) = ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥))))
6561, 64eqtr4d 2770 . . . . . . . . 9 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = (norm‘((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥))))
6649ffvelcdmi 7087 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑇𝑥) ∈ ℋ)
673lnopmuli 31769 . . . . . . . . . . . 12 (((1 / (normop𝑇)) ∈ ℂ ∧ (𝑇𝑥) ∈ ℋ) → (𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((1 / (normop𝑇)) · (𝑆‘(𝑇𝑥))))
6862, 66, 67syl2an 595 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((1 / (normop𝑇)) · (𝑆‘(𝑇𝑥))))
69 bdopf 31659 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑆 ∈ BndLinOp → 𝑆: ℋ⟶ ℋ)
701, 69ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑆: ℋ⟶ ℋ
7170, 49hocoi 31561 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℋ → ((𝑆𝑇)‘𝑥) = (𝑆‘(𝑇𝑥)))
7271oveq2d 7430 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → ((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥)) = ((1 / (normop𝑇)) · (𝑆‘(𝑇𝑥))))
7372adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥)) = ((1 / (normop𝑇)) · (𝑆‘(𝑇𝑥))))
7468, 73eqtr4d 2770 . . . . . . . . . 10 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥)))
7574fveq2d 6895 . . . . . . . . 9 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘(𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)))) = (norm‘((1 / (normop𝑇)) · ((𝑆𝑇)‘𝑥))))
7665, 75eqtr4d 2770 . . . . . . . 8 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = (norm‘(𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)))))
7776adantrr 716 . . . . . . 7 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) = (norm‘(𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)))))
78 hvmulcl 30810 . . . . . . . . . 10 (((1 / (normop𝑇)) ∈ ℂ ∧ (𝑇𝑥) ∈ ℋ) → ((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)) ∈ ℋ)
7962, 66, 78syl2an 595 . . . . . . . . 9 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)) ∈ ℋ)
8079adantrr 716 . . . . . . . 8 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → ((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)) ∈ ℋ)
81 norm-iii 30937 . . . . . . . . . . . 12 (((1 / (normop𝑇)) ∈ ℂ ∧ (𝑇𝑥) ∈ ℋ) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘(𝑇𝑥))))
8262, 66, 81syl2an 595 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘(𝑇𝑥))))
83 normcl 30922 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑇𝑥) ∈ ℋ → (norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
8466, 83syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
8584recnd 11264 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℂ)
86 divrec2 11911 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℂ ∧ (normop𝑇) ∈ ℂ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘(𝑇𝑥))))
8742, 86mp3an2 1446 . . . . . . . . . . . . . 14 (((norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℂ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘(𝑇𝑥))))
8885, 87sylan 579 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘(𝑇𝑥))))
8988ancoms 458 . . . . . . . . . . . 12 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘(𝑇𝑥))))
9059oveq1d 7429 . . . . . . . . . . . 12 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘(𝑇𝑥))) = ((1 / (normop𝑇)) · (norm‘(𝑇𝑥))))
9189, 90eqtr4d 2770 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) = ((abs‘(1 / (normop𝑇))) · (norm‘(𝑇𝑥))))
9282, 91eqtr4d 2770 . . . . . . . . . 10 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)))
9392adantrr 716 . . . . . . . . 9 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) = ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)))
94 nmoplb 31704 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑇: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (normop𝑇))
9549, 94mp3an1 1445 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (normop𝑇))
9642mullidi 11241 . . . . . . . . . . . 12 (1 · (normop𝑇)) = (normop𝑇)
9795, 96breqtrrdi 5184 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (1 · (normop𝑇)))
9897adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (1 · (normop𝑇)))
9984adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → (norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
100 1red 11237 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → 1 ∈ ℝ)
10112a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → (normop𝑇) ∈ ℝ)
10251biimpi 215 . . . . . . . . . . . . . 14 ((normop𝑇) ≠ 0 → 0 < (normop𝑇))
103102adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → 0 < (normop𝑇))
104 ledivmul2 12115 . . . . . . . . . . . . 13 (((norm‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((normop𝑇) ∈ ℝ ∧ 0 < (normop𝑇))) → (((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ 1 ↔ (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (1 · (normop𝑇))))
10599, 100, 101, 103, 104syl112anc 1372 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normop𝑇) ≠ 0) → (((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ 1 ↔ (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (1 · (normop𝑇))))
106105ancoms 458 . . . . . . . . . . 11 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ 1 ↔ (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (1 · (normop𝑇))))
107106adantrr 716 . . . . . . . . . 10 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ 1 ↔ (norm‘(𝑇𝑥)) ≤ (1 · (normop𝑇))))
10898, 107mpbird 257 . . . . . . . . 9 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → ((norm‘(𝑇𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ 1)
10993, 108eqbrtrd 5164 . . . . . . . 8 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) ≤ 1)
110 nmoplb 31704 . . . . . . . . 9 ((𝑆: ℋ⟶ ℋ ∧ ((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)) ∈ ℋ ∧ (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) ≤ 1) → (norm‘(𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)))) ≤ (normop𝑆))
11170, 110mp3an1 1445 . . . . . . . 8 ((((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)) ∈ ℋ ∧ (norm‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥))) ≤ 1) → (norm‘(𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)))) ≤ (normop𝑆))
11280, 109, 111syl2anc 583 . . . . . . 7 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘(𝑆‘((1 / (normop𝑇)) · (𝑇𝑥)))) ≤ (normop𝑆))
11377, 112eqbrtrd 5164 . . . . . 6 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → ((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ (normop𝑆))
11440ad2antrl 727 . . . . . . 7 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℝ)
11510a1i 11 . . . . . . 7 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (normop𝑆) ∈ ℝ)
116102adantr 480 . . . . . . . 8 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → 0 < (normop𝑇))
117116, 12jctil 519 . . . . . . 7 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → ((normop𝑇) ∈ ℝ ∧ 0 < (normop𝑇)))
118 ledivmul2 12115 . . . . . . 7 (((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ (normop𝑆) ∈ ℝ ∧ ((normop𝑇) ∈ ℝ ∧ 0 < (normop𝑇))) → (((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ (normop𝑆) ↔ (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇))))
119114, 115, 117, 118syl3anc 1369 . . . . . 6 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (((norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) / (normop𝑇)) ≤ (normop𝑆) ↔ (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇))))
120113, 119mpbid 231 . . . . 5 (((normop𝑇) ≠ 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)))
12137, 120sylanbr 581 . . . 4 ((¬ (normop𝑇) = 0 ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1)) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)))
12236, 121pm2.61ian 811 . . 3 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm𝑥) ≤ 1) → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇)))
123122ex 412 . 2 (𝑥 ∈ ℋ → ((norm𝑥) ≤ 1 → (norm‘((𝑆𝑇)‘𝑥)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇))))
12416, 123mprgbir 3063 1 (normop‘(𝑆𝑇)) ≤ ((normop𝑆) · (normop𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1534  wcel 2099  wne 2935  wral 3056   class class class wbr 5142  ccom 5676  wf 6538  cfv 6542  (class class class)co 7414  cc 11128  cr 11129  0cc0 11130  1c1 11131   · cmul 11135  *cxr 11269   < clt 11270  cle 11271   / cdiv 11893  abscabs 15205  chba 30716   · csm 30718  normcno 30720  0c0v 30721   0hop ch0o 30740  normopcnop 30742  LinOpclo 30744  BndLinOpcbo 30745
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-inf2 9656  ax-cc 10450  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187  ax-1cn 11188  ax-icn 11189  ax-addcl 11190  ax-addrcl 11191  ax-mulcl 11192  ax-mulrcl 11193  ax-mulcom 11194  ax-addass 11195  ax-mulass 11196  ax-distr 11197  ax-i2m1 11198  ax-1ne0 11199  ax-1rid 11200  ax-rnegex 11201  ax-rrecex 11202  ax-cnre 11203  ax-pre-lttri 11204  ax-pre-lttrn 11205  ax-pre-ltadd 11206  ax-pre-mulgt0 11207  ax-pre-sup 11208  ax-addf 11209  ax-mulf 11210  ax-hilex 30796  ax-hfvadd 30797  ax-hvcom 30798  ax-hvass 30799  ax-hv0cl 30800  ax-hvaddid 30801  ax-hfvmul 30802  ax-hvmulid 30803  ax-hvmulass 30804  ax-hvdistr1 30805  ax-hvdistr2 30806  ax-hvmul0 30807  ax-hfi 30876  ax-his1 30879  ax-his2 30880  ax-his3 30881  ax-his4 30882  ax-hcompl 30999
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-2o 8481  df-oadd 8484  df-omul 8485  df-er 8718  df-map 8838  df-pm 8839  df-ixp 8908  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-fsupp 9378  df-fi 9426  df-sup 9457  df-inf 9458  df-oi 9525  df-card 9954  df-acn 9957  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11894  df-nn 12235  df-2 12297  df-3 12298  df-4 12299  df-5 12300  df-6 12301  df-7 12302  df-8 12303  df-9 12304  df-n0 12495  df-z 12581  df-dec 12700  df-uz 12845  df-q 12955  df-rp 12999  df-xneg 13116  df-xadd 13117  df-xmul 13118  df-ioo 13352  df-ico 13354  df-icc 13355  df-fz 13509  df-fzo 13652  df-fl 13781  df-seq 13991  df-exp 14051  df-hash 14314  df-cj 15070  df-re 15071  df-im 15072  df-sqrt 15206  df-abs 15207  df-clim 15456  df-rlim 15457  df-sum 15657  df-struct 17107  df-sets 17124  df-slot 17142  df-ndx 17154  df-base 17172  df-ress 17201  df-plusg 17237  df-mulr 17238  df-starv 17239  df-sca 17240  df-vsca 17241  df-ip 17242  df-tset 17243  df-ple 17244  df-ds 17246  df-unif 17247  df-hom 17248  df-cco 17249  df-rest 17395  df-topn 17396  df-0g 17414  df-gsum 17415  df-topgen 17416  df-pt 17417  df-prds 17420  df-xrs 17475  df-qtop 17480  df-imas 17481  df-xps 17483  df-mre 17557  df-mrc 17558  df-acs 17560  df-mgm 18591  df-sgrp 18670  df-mnd 18686  df-submnd 18732  df-mulg 19015  df-cntz 19259  df-cmn 19728  df-psmet 21258  df-xmet 21259  df-met 21260  df-bl 21261  df-mopn 21262  df-fbas 21263  df-fg 21264  df-cnfld 21267  df-top 22783  df-topon 22800  df-topsp 22822  df-bases 22836  df-cld 22910  df-ntr 22911  df-cls 22912  df-nei 22989  df-cn 23118  df-cnp 23119  df-lm 23120  df-haus 23206  df-tx 23453  df-hmeo 23646  df-fil 23737  df-fm 23829  df-flim 23830  df-flf 23831  df-xms 24213  df-ms 24214  df-tms 24215  df-cfil 25170  df-cau 25171  df-cmet 25172  df-grpo 30290  df-gid 30291  df-ginv 30292  df-gdiv 30293  df-ablo 30342  df-vc 30356  df-nv 30389  df-va 30392  df-ba 30393  df-sm 30394  df-0v 30395  df-vs 30396  df-nmcv 30397  df-ims 30398  df-dip 30498  df-ssp 30519  df-lno 30541  df-nmoo 30542  df-0o 30544  df-ph 30610  df-cbn 30660  df-hnorm 30765  df-hba 30766  df-hvsub 30768  df-hlim 30769  df-hcau 30770  df-sh 31004  df-ch 31018  df-oc 31049  df-ch0 31050  df-shs 31105  df-pjh 31192  df-h0op 31545  df-nmop 31636  df-lnop 31638  df-bdop 31639  df-hmop 31641
This theorem is referenced by:  bdopcoi  31895  unierri  31901
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