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Theorem nmoub3i 30026
Description: An upper bound for an operator norm. (Contributed by NM, 12-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
nmoubi.1 𝑋 = (BaseSetβ€˜π‘ˆ)
nmoubi.y π‘Œ = (BaseSetβ€˜π‘Š)
nmoubi.l 𝐿 = (normCVβ€˜π‘ˆ)
nmoubi.m 𝑀 = (normCVβ€˜π‘Š)
nmoubi.3 𝑁 = (π‘ˆ normOpOLD π‘Š)
nmoubi.u π‘ˆ ∈ NrmCVec
nmoubi.w π‘Š ∈ NrmCVec
Assertion
Ref Expression
nmoub3i ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘β€˜π‘‡) ≀ (absβ€˜π΄))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐴   π‘₯,𝐿   π‘₯,π‘ˆ   π‘₯,π‘Š   π‘₯,π‘Œ   π‘₯,𝑀   π‘₯,𝑇   π‘₯,𝑋
Allowed substitution hint:   𝑁(π‘₯)

Proof of Theorem nmoub3i
StepHypRef Expression
1 nmoubi.u . . . . . . . . . . . . 13 π‘ˆ ∈ NrmCVec
2 nmoubi.1 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑋 = (BaseSetβ€˜π‘ˆ)
3 nmoubi.l . . . . . . . . . . . . . 14 𝐿 = (normCVβ€˜π‘ˆ)
42, 3nvcl 29914 . . . . . . . . . . . . 13 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
51, 4mpan 689 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ ∈ 𝑋 β†’ (πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
6 remulcl 11195 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
75, 6sylan2 594 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
87adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
9 recn 11200 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℝ β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
109abscld 15383 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ)
11 remulcl 11195 . . . . . . . . . . . 12 (((absβ€˜π΄) ∈ ℝ ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
1210, 5, 11syl2an 597 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
1312adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
1410ad2antrr 725 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ)
15 simpl 484 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ 𝐴 ∈ ℝ)
1610adantr 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ)
172, 3nvge0 29926 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘ˆ ∈ NrmCVec ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (πΏβ€˜π‘₯))
181, 17mpan 689 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘₯ ∈ 𝑋 β†’ 0 ≀ (πΏβ€˜π‘₯))
195, 18jca 513 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ ∈ 𝑋 β†’ ((πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (πΏβ€˜π‘₯)))
2019adantl 483 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ ((πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (πΏβ€˜π‘₯)))
21 leabs 15246 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℝ β†’ 𝐴 ≀ (absβ€˜π΄))
2221adantr 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ 𝐴 ≀ (absβ€˜π΄))
23 lemul1a 12068 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ ∧ ((πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (πΏβ€˜π‘₯))) ∧ 𝐴 ≀ (absβ€˜π΄)) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)))
2415, 16, 20, 22, 23syl31anc 1374 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)))
2524adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)))
265adantl 483 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ)
27 1red 11215 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ 1 ∈ ℝ)
289absge0d 15391 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℝ β†’ 0 ≀ (absβ€˜π΄))
2928adantr 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ 0 ≀ (absβ€˜π΄))
3016, 29jca 513 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ ((absβ€˜π΄) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (absβ€˜π΄)))
3126, 27, 303jca 1129 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ ((πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((absβ€˜π΄) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (absβ€˜π΄))))
32 lemul2a 12069 . . . . . . . . . . . 12 ((((πΏβ€˜π‘₯) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ ((absβ€˜π΄) ∈ ℝ ∧ 0 ≀ (absβ€˜π΄))) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ ((absβ€˜π΄) Β· 1))
3331, 32sylan 581 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ ((absβ€˜π΄) Β· 1))
3410recnd 11242 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (absβ€˜π΄) ∈ β„‚)
3534mulridd 11231 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℝ β†’ ((absβ€˜π΄) Β· 1) = (absβ€˜π΄))
3635ad2antrr 725 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· 1) = (absβ€˜π΄))
3733, 36breqtrd 5175 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ ((absβ€˜π΄) Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))
388, 13, 14, 25, 37letrd 11371 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℝ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))
3938adantlll 717 . . . . . . . 8 ((((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))
40 nmoubi.w . . . . . . . . . . . 12 π‘Š ∈ NrmCVec
41 ffvelcdm 7084 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (π‘‡β€˜π‘₯) ∈ π‘Œ)
42 nmoubi.y . . . . . . . . . . . . 13 π‘Œ = (BaseSetβ€˜π‘Š)
43 nmoubi.m . . . . . . . . . . . . 13 𝑀 = (normCVβ€˜π‘Š)
4442, 43nvcl 29914 . . . . . . . . . . . 12 ((π‘Š ∈ NrmCVec ∧ (π‘‡β€˜π‘₯) ∈ π‘Œ) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
4540, 41, 44sylancr 588 . . . . . . . . . . 11 ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
4645adantlr 714 . . . . . . . . . 10 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
477adantll 713 . . . . . . . . . 10 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ)
4810ad2antlr 726 . . . . . . . . . 10 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ)
49 letr 11308 . . . . . . . . . 10 (((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ∈ ℝ ∧ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∈ ℝ ∧ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ) β†’ (((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∧ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)))
5046, 47, 48, 49syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ (((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∧ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)))
5150adantr 482 . . . . . . . 8 ((((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ (((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ∧ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)))
5239, 51mpan2d 693 . . . . . . 7 ((((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) ∧ (πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1) β†’ ((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)))
5352ex 414 . . . . . 6 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ ((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))))
5453com23 86 . . . . 5 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ π‘₯ ∈ 𝑋) β†’ ((π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) β†’ ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))))
5554ralimdva 3168 . . . 4 ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) β†’ (βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯)) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))))
5655imp 408 . . 3 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯))) β†’ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄)))
5710rexrd 11264 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℝ β†’ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ*)
58 nmoubi.3 . . . . . 6 𝑁 = (π‘ˆ normOpOLD π‘Š)
592, 42, 3, 43, 58, 1, 40nmoubi 30025 . . . . 5 ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ (absβ€˜π΄) ∈ ℝ*) β†’ ((π‘β€˜π‘‡) ≀ (absβ€˜π΄) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))))
6057, 59sylan2 594 . . . 4 ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) β†’ ((π‘β€˜π‘‡) ≀ (absβ€˜π΄) ↔ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))))
6160biimpar 479 . . 3 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 ((πΏβ€˜π‘₯) ≀ 1 β†’ (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (absβ€˜π΄))) β†’ (π‘β€˜π‘‡) ≀ (absβ€˜π΄))
6256, 61syldan 592 . 2 (((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘β€˜π‘‡) ≀ (absβ€˜π΄))
63623impa 1111 1 ((𝑇:π‘‹βŸΆπ‘Œ ∧ 𝐴 ∈ ℝ ∧ βˆ€π‘₯ ∈ 𝑋 (π‘€β€˜(π‘‡β€˜π‘₯)) ≀ (𝐴 Β· (πΏβ€˜π‘₯))) β†’ (π‘β€˜π‘‡) ≀ (absβ€˜π΄))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062   class class class wbr 5149  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   Β· cmul 11115  β„*cxr 11247   ≀ cle 11249  abscabs 15181  NrmCVeccnv 29837  BaseSetcba 29839  normCVcnmcv 29843   normOpOLD cnmoo 29994
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-seq 13967  df-exp 14028  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-grpo 29746  df-gid 29747  df-ginv 29748  df-ablo 29798  df-vc 29812  df-nv 29845  df-va 29848  df-ba 29849  df-sm 29850  df-0v 29851  df-nmcv 29853  df-nmoo 29998
This theorem is referenced by:  nmoub2i  30027  isblo3i  30054
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