Theorem norm1 31176

Description: From any nonzero Hilbert space vector, construct a vector whose norm is 1. (Contributed by NM, 7-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
norm1	⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = 1)

Proof of Theorem norm1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		normcl 31052	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (normℎ‘𝐴) ∈ ℝ)
2	1	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ∈ ℝ)
3		normne0 31057	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → ((normℎ‘𝐴) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0ℎ))
4	3	biimpar 477	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ≠ 0)
5	2, 4	rereccld 12066	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℝ)
6	5	recnd 11261	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℂ)
7		simpl 482	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 𝐴 ∈ ℋ)
8		norm-iii 31067	. . 3 ⊢ (((1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)))
9	6, 7, 8	syl2anc 584	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)))
10		normgt0 31054	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (𝐴 ≠ 0ℎ ↔ 0 < (normℎ‘𝐴)))
11	10	biimpa 476	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 0 < (normℎ‘𝐴))
12		1re 11233	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℝ
13		0le1 11758	. . . . . 6 ⊢ 0 ≤ 1
14		divge0 12109	. . . . . 6 ⊢ (((1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 1) ∧ ((normℎ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (normℎ‘𝐴))) → 0 ≤ (1 / (normℎ‘𝐴)))
15	12, 13, 14	mpanl12 702	. . . . 5 ⊢ (((normℎ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (normℎ‘𝐴)) → 0 ≤ (1 / (normℎ‘𝐴)))
16	2, 11, 15	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 0 ≤ (1 / (normℎ‘𝐴)))
17	5, 16	absidd 15439	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) = (1 / (normℎ‘𝐴)))
18	17	oveq1d 7418	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)) = ((1 / (normℎ‘𝐴)) · (normℎ‘𝐴)))
19	1	recnd 11261	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (normℎ‘𝐴) ∈ ℂ)
20	19	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ∈ ℂ)
21	20, 4	recid2d 12011	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → ((1 / (normℎ‘𝐴)) · (normℎ‘𝐴)) = 1)
22	9, 18, 21	3eqtrd 2774	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2932   class class class wbr 5119  ‘cfv 6530  (class class class)co 7403  ℂcc 11125  ℝcr 11126  0cc0 11127  1c1 11128   · cmul 11132   < clt 11267   ≤ cle 11268   / cdiv 11892  abscabs 15251   ℋchba 30846   ·_ℎ csm 30848  norm_ℎcno 30850  0_ℎc0v 30851

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7727  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204  ax-pre-sup 11205  ax-hv0cl 30930  ax-hfvmul 30932  ax-hvmul0 30937  ax-hfi 31006  ax-his1 31009  ax-his3 31011  ax-his4 31012

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-op 4608  df-uni 4884  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6483  df-fun 6532  df-fn 6533  df-f 6534  df-f1 6535  df-fo 6536  df-f1o 6537  df-fv 6538  df-riota 7360  df-ov 7406  df-oprab 7407  df-mpo 7408  df-om 7860  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-er 8717  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-sup 9452  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11466  df-neg 11467  df-div 11893  df-nn 12239  df-2 12301  df-3 12302  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12851  df-rp 13007  df-seq 14018  df-exp 14078  df-cj 15116  df-re 15117  df-im 15118  df-sqrt 15252  df-abs 15253  df-hnorm 30895

This theorem is referenced by:  norm1exi  31177  nmlnop0iALT  31922  nmbdoplbi  31951  nmcoplbi  31955  nmbdfnlbi  31976  nmcfnlbi  31979  branmfn  32032