Theorem norm1 31277

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 31153	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (normℎ‘𝐴) ∈ ℝ)
2	1	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ∈ ℝ)
3		normne0 31158	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → ((normℎ‘𝐴) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0ℎ))
4	3	biimpar 477	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ≠ 0)
5	2, 4	rereccld 12091	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℝ)
6	5	recnd 11286	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℂ)
7		simpl 482	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 𝐴 ∈ ℋ)
8		norm-iii 31168	. . 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 31155	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (𝐴 ≠ 0ℎ ↔ 0 < (normℎ‘𝐴)))
11	10	biimpa 476	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 0 < (normℎ‘𝐴))
12		1re 11258	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℝ
13		0le1 11783	. . . . . 6 ⊢ 0 ≤ 1
14		divge0 12134	. . . . . 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 15457	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) = (1 / (normℎ‘𝐴)))
18	17	oveq1d 7445	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)) = ((1 / (normℎ‘𝐴)) · (normℎ‘𝐴)))
19	1	recnd 11286	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (normℎ‘𝐴) ∈ ℂ)
20	19	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ∈ ℂ)
21	20, 4	recid2d 12036	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → ((1 / (normℎ‘𝐴)) · (normℎ‘𝐴)) = 1)
22	9, 18, 21	3eqtrd 2778	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1536   ∈ wcel 2105   ≠ wne 2937   class class class wbr 5147  ‘cfv 6562  (class class class)co 7430  ℂcc 11150  ℝcr 11151  0cc0 11152  1c1 11153   · cmul 11157   < clt 11292   ≤ cle 11293   / cdiv 11917  abscabs 15269   ℋchba 30947   ·_ℎ csm 30949  norm_ℎcno 30951  0_ℎc0v 30952

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pow 5370  ax-pr 5437  ax-un 7753  ax-cnex 11208  ax-resscn 11209  ax-1cn 11210  ax-icn 11211  ax-addcl 11212  ax-addrcl 11213  ax-mulcl 11214  ax-mulrcl 11215  ax-mulcom 11216  ax-addass 11217  ax-mulass 11218  ax-distr 11219  ax-i2m1 11220  ax-1ne0 11221  ax-1rid 11222  ax-rnegex 11223  ax-rrecex 11224  ax-cnre 11225  ax-pre-lttri 11226  ax-pre-lttrn 11227  ax-pre-ltadd 11228  ax-pre-mulgt0 11229  ax-pre-sup 11230  ax-hv0cl 31031  ax-hfvmul 31033  ax-hvmul0 31038  ax-hfi 31107  ax-his1 31110  ax-his3 31112  ax-his4 31113

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-iun 4997  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-pred 6322  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7887  df-2nd 8013  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8409  df-rdg 8448  df-er 8743  df-en 8984  df-dom 8985  df-sdom 8986  df-sup 9479  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11491  df-neg 11492  df-div 11918  df-nn 12264  df-2 12326  df-3 12327  df-n0 12524  df-z 12611  df-uz 12876  df-rp 13032  df-seq 14039  df-exp 14099  df-cj 15134  df-re 15135  df-im 15136  df-sqrt 15270  df-abs 15271  df-hnorm 30996

This theorem is referenced by:  norm1exi  31278  nmlnop0iALT  32023  nmbdoplbi  32052  nmcoplbi  32056  nmbdfnlbi  32077  nmcfnlbi  32080  branmfn  32133