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Theorem nmoub3i 27961
Description: An upper bound for an operator norm. (Contributed by NM, 12-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
nmoubi.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
nmoubi.y 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
nmoubi.l 𝐿 = (normCV𝑈)
nmoubi.m 𝑀 = (normCV𝑊)
nmoubi.3 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
nmoubi.u 𝑈 ∈ NrmCVec
nmoubi.w 𝑊 ∈ NrmCVec
Assertion
Ref Expression
nmoub3i ((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥))) → (𝑁𝑇) ≤ (abs‘𝐴))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐿   𝑥,𝑈   𝑥,𝑊   𝑥,𝑌   𝑥,𝑀   𝑥,𝑇   𝑥,𝑋
Allowed substitution hint:   𝑁(𝑥)

Proof of Theorem nmoub3i
StepHypRef Expression
1 nmoubi.u . . . . . . . . . . . . 13 𝑈 ∈ NrmCVec
2 nmoubi.1 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
3 nmoubi.l . . . . . . . . . . . . . 14 𝐿 = (normCV𝑈)
42, 3nvcl 27849 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑥𝑋) → (𝐿𝑥) ∈ ℝ)
51, 4mpan 670 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥𝑋 → (𝐿𝑥) ∈ ℝ)
6 remulcl 10221 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (𝐿𝑥) ∈ ℝ) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
75, 6sylan2 580 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
87adantr 466 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
9 recn 10226 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
109abscld 14376 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
11 remulcl 10221 . . . . . . . . . . . 12 (((abs‘𝐴) ∈ ℝ ∧ (𝐿𝑥) ∈ ℝ) → ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
1210, 5, 11syl2an 583 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
1312adantr 466 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
1410ad2antrr 705 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
15 simpl 468 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → 𝐴 ∈ ℝ)
1610adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
172, 3nvge0 27861 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑥𝑋) → 0 ≤ (𝐿𝑥))
181, 17mpan 670 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥𝑋 → 0 ≤ (𝐿𝑥))
195, 18jca 501 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝑋 → ((𝐿𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐿𝑥)))
2019adantl 467 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → ((𝐿𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐿𝑥)))
21 leabs 14240 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ≤ (abs‘𝐴))
2221adantr 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → 𝐴 ≤ (abs‘𝐴))
23 lemul1a 11077 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐴) ∈ ℝ ∧ ((𝐿𝑥) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐿𝑥))) ∧ 𝐴 ≤ (abs‘𝐴)) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)))
2415, 16, 20, 22, 23syl31anc 1479 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)))
2524adantr 466 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)))
265adantl 467 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → (𝐿𝑥) ∈ ℝ)
27 1red 10255 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → 1 ∈ ℝ)
289absge0d 14384 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℝ → 0 ≤ (abs‘𝐴))
2928adantr 466 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → 0 ≤ (abs‘𝐴))
3016, 29jca 501 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → ((abs‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (abs‘𝐴)))
3126, 27, 303jca 1122 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) → ((𝐿𝑥) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((abs‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (abs‘𝐴))))
32 lemul2a 11078 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐿𝑥) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((abs‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (abs‘𝐴))) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)) ≤ ((abs‘𝐴) · 1))
3331, 32sylan 569 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)) ≤ ((abs‘𝐴) · 1))
3410recnd 10268 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℝ → (abs‘𝐴) ∈ ℂ)
3534mulid1d 10257 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ → ((abs‘𝐴) · 1) = (abs‘𝐴))
3635ad2antrr 705 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → ((abs‘𝐴) · 1) = (abs‘𝐴))
3733, 36breqtrd 4812 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → ((abs‘𝐴) · (𝐿𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))
388, 13, 14, 25, 37letrd 10394 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))
3938adantlll 697 . . . . . . . 8 ((((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))
40 nmoubi.w . . . . . . . . . . . 12 𝑊 ∈ NrmCVec
41 ffvelrn 6498 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑇:𝑋𝑌𝑥𝑋) → (𝑇𝑥) ∈ 𝑌)
42 nmoubi.y . . . . . . . . . . . . 13 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
43 nmoubi.m . . . . . . . . . . . . 13 𝑀 = (normCV𝑊)
4442, 43nvcl 27849 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ (𝑇𝑥) ∈ 𝑌) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
4540, 41, 44sylancr 575 . . . . . . . . . . 11 ((𝑇:𝑋𝑌𝑥𝑋) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
4645adantlr 694 . . . . . . . . . 10 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ)
477adantll 693 . . . . . . . . . 10 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) → (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ)
4810ad2antlr 706 . . . . . . . . . 10 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) → (abs‘𝐴) ∈ ℝ)
49 letr 10331 . . . . . . . . . 10 (((𝑀‘(𝑇𝑥)) ∈ ℝ ∧ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∈ ℝ ∧ (abs‘𝐴) ∈ ℝ) → (((𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∧ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)))
5046, 47, 48, 49syl3anc 1476 . . . . . . . . 9 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) → (((𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∧ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)))
5150adantr 466 . . . . . . . 8 ((((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → (((𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ∧ (𝐴 · (𝐿𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)))
5239, 51mpan2d 674 . . . . . . 7 ((((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) ∧ (𝐿𝑥) ≤ 1) → ((𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)))
5352ex 397 . . . . . 6 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) → ((𝐿𝑥) ≤ 1 → ((𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))))
5453com23 86 . . . . 5 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ 𝑥𝑋) → ((𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) → ((𝐿𝑥) ≤ 1 → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))))
5554ralimdva 3111 . . . 4 ((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) → (∀𝑥𝑋 (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥)) → ∀𝑥𝑋 ((𝐿𝑥) ≤ 1 → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))))
5655imp 393 . . 3 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥))) → ∀𝑥𝑋 ((𝐿𝑥) ≤ 1 → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴)))
5710rexrd 10289 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ → (abs‘𝐴) ∈ ℝ*)
58 nmoubi.3 . . . . . 6 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
592, 42, 3, 43, 58, 1, 40nmoubi 27960 . . . . 5 ((𝑇:𝑋𝑌 ∧ (abs‘𝐴) ∈ ℝ*) → ((𝑁𝑇) ≤ (abs‘𝐴) ↔ ∀𝑥𝑋 ((𝐿𝑥) ≤ 1 → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))))
6057, 59sylan2 580 . . . 4 ((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) → ((𝑁𝑇) ≤ (abs‘𝐴) ↔ ∀𝑥𝑋 ((𝐿𝑥) ≤ 1 → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))))
6160biimpar 463 . . 3 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑥𝑋 ((𝐿𝑥) ≤ 1 → (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (abs‘𝐴))) → (𝑁𝑇) ≤ (abs‘𝐴))
6256, 61syldan 579 . 2 (((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ) ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥))) → (𝑁𝑇) ≤ (abs‘𝐴))
63623impa 1100 1 ((𝑇:𝑋𝑌𝐴 ∈ ℝ ∧ ∀𝑥𝑋 (𝑀‘(𝑇𝑥)) ≤ (𝐴 · (𝐿𝑥))) → (𝑁𝑇) ≤ (abs‘𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wral 3061   class class class wbr 4786  wf 6025  cfv 6029  (class class class)co 6791  cr 10135  0cc0 10136  1c1 10137   · cmul 10141  *cxr 10273  cle 10275  abscabs 14175  NrmCVeccnv 27772  BaseSetcba 27774  normCVcnmcv 27778   normOpOLD cnmoo 27929
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7094  ax-cnex 10192  ax-resscn 10193  ax-1cn 10194  ax-icn 10195  ax-addcl 10196  ax-addrcl 10197  ax-mulcl 10198  ax-mulrcl 10199  ax-mulcom 10200  ax-addass 10201  ax-mulass 10202  ax-distr 10203  ax-i2m1 10204  ax-1ne0 10205  ax-1rid 10206  ax-rnegex 10207  ax-rrecex 10208  ax-cnre 10209  ax-pre-lttri 10210  ax-pre-lttrn 10211  ax-pre-ltadd 10212  ax-pre-mulgt0 10213  ax-pre-sup 10214
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5821  df-ord 5867  df-on 5868  df-lim 5869  df-suc 5870  df-iota 5992  df-fun 6031  df-fn 6032  df-f 6033  df-f1 6034  df-fo 6035  df-f1o 6036  df-fv 6037  df-riota 6752  df-ov 6794  df-oprab 6795  df-mpt2 6796  df-om 7211  df-1st 7313  df-2nd 7314  df-wrecs 7557  df-recs 7619  df-rdg 7657  df-er 7894  df-map 8009  df-en 8108  df-dom 8109  df-sdom 8110  df-sup 8502  df-pnf 10276  df-mnf 10277  df-xr 10278  df-ltxr 10279  df-le 10280  df-sub 10468  df-neg 10469  df-div 10885  df-nn 11221  df-2 11279  df-3 11280  df-n0 11493  df-z 11578  df-uz 11887  df-rp 12029  df-seq 13002  df-exp 13061  df-cj 14040  df-re 14041  df-im 14042  df-sqrt 14176  df-abs 14177  df-grpo 27680  df-gid 27681  df-ginv 27682  df-ablo 27732  df-vc 27747  df-nv 27780  df-va 27783  df-ba 27784  df-sm 27785  df-0v 27786  df-nmcv 27788  df-nmoo 27933
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