Theorem norm1 31131

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 31007	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (normℎ‘𝐴) ∈ ℝ)
2	1	adantr 479	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ∈ ℝ)
3		normne0 31012	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → ((normℎ‘𝐴) ≠ 0 ↔ 𝐴 ≠ 0ℎ))
4	3	biimpar 476	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ≠ 0)
5	2, 4	rereccld 12074	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℝ)
6	5	recnd 11274	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℂ)
7		simpl 481	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 𝐴 ∈ ℋ)
8		norm-iii 31022	. . 3 ⊢ (((1 / (normℎ‘𝐴)) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)))
9	6, 7, 8	syl2anc 582	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)))
10		normgt0 31009	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (𝐴 ≠ 0ℎ ↔ 0 < (normℎ‘𝐴)))
11	10	biimpa 475	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 0 < (normℎ‘𝐴))
12		1re 11246	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℝ
13		0le1 11769	. . . . . 6 ⊢ 0 ≤ 1
14		divge0 12116	. . . . . 6 ⊢ (((1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 1) ∧ ((normℎ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (normℎ‘𝐴))) → 0 ≤ (1 / (normℎ‘𝐴)))
15	12, 13, 14	mpanl12 700	. . . . 5 ⊢ (((normℎ‘𝐴) ∈ ℝ ∧ 0 < (normℎ‘𝐴)) → 0 ≤ (1 / (normℎ‘𝐴)))
16	2, 11, 15	syl2anc 582	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → 0 ≤ (1 / (normℎ‘𝐴)))
17	5, 16	absidd 15405	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) = (1 / (normℎ‘𝐴)))
18	17	oveq1d 7434	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → ((abs‘(1 / (normℎ‘𝐴))) · (normℎ‘𝐴)) = ((1 / (normℎ‘𝐴)) · (normℎ‘𝐴)))
19	1	recnd 11274	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℋ → (normℎ‘𝐴) ∈ ℂ)
20	19	adantr 479	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘𝐴) ∈ ℂ)
21	20, 4	recid2d 12019	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → ((1 / (normℎ‘𝐴)) · (normℎ‘𝐴)) = 1)
22	9, 18, 21	3eqtrd 2769	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ) → (normℎ‘((1 / (normℎ‘𝐴)) ·ℎ 𝐴)) = 1)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ≠ wne 2929   class class class wbr 5149  ‘cfv 6549  (class class class)co 7419  ℂcc 11138  ℝcr 11139  0cc0 11140  1c1 11141   · cmul 11145   < clt 11280   ≤ cle 11281   / cdiv 11903  abscabs 15217   ℋchba 30801   ·_ℎ csm 30803  norm_ℎcno 30805  0_ℎc0v 30806

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7741  ax-cnex 11196  ax-resscn 11197  ax-1cn 11198  ax-icn 11199  ax-addcl 11200  ax-addrcl 11201  ax-mulcl 11202  ax-mulrcl 11203  ax-mulcom 11204  ax-addass 11205  ax-mulass 11206  ax-distr 11207  ax-i2m1 11208  ax-1ne0 11209  ax-1rid 11210  ax-rnegex 11211  ax-rrecex 11212  ax-cnre 11213  ax-pre-lttri 11214  ax-pre-lttrn 11215  ax-pre-ltadd 11216  ax-pre-mulgt0 11217  ax-pre-sup 11218  ax-hv0cl 30885  ax-hfvmul 30887  ax-hvmul0 30892  ax-hfi 30961  ax-his1 30964  ax-his3 30966  ax-his4 30967

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2930  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3419  df-v 3463  df-sbc 3774  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3964  df-nul 4323  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4910  df-iun 4999  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6307  df-ord 6374  df-on 6375  df-lim 6376  df-suc 6377  df-iota 6501  df-fun 6551  df-fn 6552  df-f 6553  df-f1 6554  df-fo 6555  df-f1o 6556  df-fv 6557  df-riota 7375  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7872  df-2nd 7995  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-er 8725  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-sup 9467  df-pnf 11282  df-mnf 11283  df-xr 11284  df-ltxr 11285  df-le 11286  df-sub 11478  df-neg 11479  df-div 11904  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-n0 12506  df-z 12592  df-uz 12856  df-rp 13010  df-seq 14003  df-exp 14063  df-cj 15082  df-re 15083  df-im 15084  df-sqrt 15218  df-abs 15219  df-hnorm 30850

This theorem is referenced by:  norm1exi  31132  nmlnop0iALT  31877  nmbdoplbi  31906  nmcoplbi  31910  nmbdfnlbi  31931  nmcfnlbi  31934  branmfn  31987