HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  normlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem normlem1 30857
Description: Lemma used to derive properties of norm. Part of Theorem 3.3(ii) of [Beran] p. 97. (Contributed by NM, 22-Aug-1999.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
normlem1.1 ๐‘† โˆˆ โ„‚
normlem1.2 ๐น โˆˆ โ„‹
normlem1.3 ๐บ โˆˆ โ„‹
normlem1.4 ๐‘… โˆˆ โ„
normlem1.5 (absโ€˜๐‘†) = 1
Assertion
Ref Expression
normlem1 ((๐น โˆ’โ„Ž ((๐‘† ยท ๐‘…) ยทโ„Ž ๐บ)) ยทih (๐น โˆ’โ„Ž ((๐‘† ยท ๐‘…) ยทโ„Ž ๐บ))) = (((๐น ยทih ๐น) + (((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…) ยท (๐น ยทih ๐บ))) + (((๐‘† ยท -๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + ((๐‘…โ†‘2) ยท (๐บ ยทih ๐บ))))

Proof of Theorem normlem1
StepHypRef Expression
1 normlem1.1 . . . 4 ๐‘† โˆˆ โ„‚
2 normlem1.4 . . . . 5 ๐‘… โˆˆ โ„
32recni 11227 . . . 4 ๐‘… โˆˆ โ„‚
41, 3mulcli 11220 . . 3 (๐‘† ยท ๐‘…) โˆˆ โ„‚
5 normlem1.2 . . 3 ๐น โˆˆ โ„‹
6 normlem1.3 . . 3 ๐บ โˆˆ โ„‹
74, 5, 6normlem0 30856 . 2 ((๐น โˆ’โ„Ž ((๐‘† ยท ๐‘…) ยทโ„Ž ๐บ)) ยทih (๐น โˆ’โ„Ž ((๐‘† ยท ๐‘…) ยทโ„Ž ๐บ))) = (((๐น ยทih ๐น) + (-(โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) ยท (๐น ยทih ๐บ))) + ((-(๐‘† ยท ๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + (((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) ยท (๐บ ยทih ๐บ))))
81, 3cjmuli 15138 . . . . . . . 8 (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) = ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท (โˆ—โ€˜๐‘…))
93cjrebi 15123 . . . . . . . . . 10 (๐‘… โˆˆ โ„ โ†” (โˆ—โ€˜๐‘…) = ๐‘…)
102, 9mpbi 229 . . . . . . . . 9 (โˆ—โ€˜๐‘…) = ๐‘…
1110oveq2i 7413 . . . . . . . 8 ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท (โˆ—โ€˜๐‘…)) = ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท ๐‘…)
128, 11eqtri 2752 . . . . . . 7 (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) = ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท ๐‘…)
1312negeqi 11452 . . . . . 6 -(โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) = -((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท ๐‘…)
141cjcli 15118 . . . . . . 7 (โˆ—โ€˜๐‘†) โˆˆ โ„‚
1514, 3mulneg2i 11660 . . . . . 6 ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…) = -((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท ๐‘…)
1613, 15eqtr4i 2755 . . . . 5 -(โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) = ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…)
1716oveq1i 7412 . . . 4 (-(โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) ยท (๐น ยทih ๐บ)) = (((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…) ยท (๐น ยทih ๐บ))
1817oveq2i 7413 . . 3 ((๐น ยทih ๐น) + (-(โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) ยท (๐น ยทih ๐บ))) = ((๐น ยทih ๐น) + (((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…) ยท (๐น ยทih ๐บ)))
191, 3mulneg2i 11660 . . . . . 6 (๐‘† ยท -๐‘…) = -(๐‘† ยท ๐‘…)
2019eqcomi 2733 . . . . 5 -(๐‘† ยท ๐‘…) = (๐‘† ยท -๐‘…)
2120oveq1i 7412 . . . 4 (-(๐‘† ยท ๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) = ((๐‘† ยท -๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น))
228oveq2i 7413 . . . . . . 7 ((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) = ((๐‘† ยท ๐‘…) ยท ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท (โˆ—โ€˜๐‘…)))
233cjcli 15118 . . . . . . . . 9 (โˆ—โ€˜๐‘…) โˆˆ โ„‚
241, 3, 14, 23mul4i 11410 . . . . . . . 8 ((๐‘† ยท ๐‘…) ยท ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท (โˆ—โ€˜๐‘…))) = ((๐‘† ยท (โˆ—โ€˜๐‘†)) ยท (๐‘… ยท (โˆ—โ€˜๐‘…)))
25 normlem1.5 . . . . . . . . . . . 12 (absโ€˜๐‘†) = 1
2625oveq1i 7412 . . . . . . . . . . 11 ((absโ€˜๐‘†)โ†‘2) = (1โ†‘2)
271absvalsqi 15342 . . . . . . . . . . 11 ((absโ€˜๐‘†)โ†‘2) = (๐‘† ยท (โˆ—โ€˜๐‘†))
28 sq1 14160 . . . . . . . . . . 11 (1โ†‘2) = 1
2926, 27, 283eqtr3i 2760 . . . . . . . . . 10 (๐‘† ยท (โˆ—โ€˜๐‘†)) = 1
3010oveq2i 7413 . . . . . . . . . 10 (๐‘… ยท (โˆ—โ€˜๐‘…)) = (๐‘… ยท ๐‘…)
3129, 30oveq12i 7414 . . . . . . . . 9 ((๐‘† ยท (โˆ—โ€˜๐‘†)) ยท (๐‘… ยท (โˆ—โ€˜๐‘…))) = (1 ยท (๐‘… ยท ๐‘…))
323, 3mulcli 11220 . . . . . . . . . 10 (๐‘… ยท ๐‘…) โˆˆ โ„‚
3332mullidi 11218 . . . . . . . . 9 (1 ยท (๐‘… ยท ๐‘…)) = (๐‘… ยท ๐‘…)
3431, 33eqtri 2752 . . . . . . . 8 ((๐‘† ยท (โˆ—โ€˜๐‘†)) ยท (๐‘… ยท (โˆ—โ€˜๐‘…))) = (๐‘… ยท ๐‘…)
3524, 34eqtri 2752 . . . . . . 7 ((๐‘† ยท ๐‘…) ยท ((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท (โˆ—โ€˜๐‘…))) = (๐‘… ยท ๐‘…)
3622, 35eqtri 2752 . . . . . 6 ((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) = (๐‘… ยท ๐‘…)
373sqvali 14145 . . . . . 6 (๐‘…โ†‘2) = (๐‘… ยท ๐‘…)
3836, 37eqtr4i 2755 . . . . 5 ((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) = (๐‘…โ†‘2)
3938oveq1i 7412 . . . 4 (((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) ยท (๐บ ยทih ๐บ)) = ((๐‘…โ†‘2) ยท (๐บ ยทih ๐บ))
4021, 39oveq12i 7414 . . 3 ((-(๐‘† ยท ๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + (((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) ยท (๐บ ยทih ๐บ))) = (((๐‘† ยท -๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + ((๐‘…โ†‘2) ยท (๐บ ยทih ๐บ)))
4118, 40oveq12i 7414 . 2 (((๐น ยทih ๐น) + (-(โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…)) ยท (๐น ยทih ๐บ))) + ((-(๐‘† ยท ๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + (((๐‘† ยท ๐‘…) ยท (โˆ—โ€˜(๐‘† ยท ๐‘…))) ยท (๐บ ยทih ๐บ)))) = (((๐น ยทih ๐น) + (((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…) ยท (๐น ยทih ๐บ))) + (((๐‘† ยท -๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + ((๐‘…โ†‘2) ยท (๐บ ยทih ๐บ))))
427, 41eqtri 2752 1 ((๐น โˆ’โ„Ž ((๐‘† ยท ๐‘…) ยทโ„Ž ๐บ)) ยทih (๐น โˆ’โ„Ž ((๐‘† ยท ๐‘…) ยทโ„Ž ๐บ))) = (((๐น ยทih ๐น) + (((โˆ—โ€˜๐‘†) ยท -๐‘…) ยท (๐น ยทih ๐บ))) + (((๐‘† ยท -๐‘…) ยท (๐บ ยทih ๐น)) + ((๐‘…โ†‘2) ยท (๐บ ยทih ๐บ))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  โ€˜cfv 6534  (class class class)co 7402  โ„‚cc 11105  โ„cr 11106  1c1 11108   + caddc 11110   ยท cmul 11112  -cneg 11444  2c2 12266  โ†‘cexp 14028  โˆ—ccj 15045  abscabs 15183   โ„‹chba 30666   ยทโ„Ž csm 30668   ยทih csp 30669   โˆ’โ„Ž cmv 30672
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 2163  ax-ext 2695  ax-sep 5290  ax-nul 5297  ax-pow 5354  ax-pr 5418  ax-un 7719  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-hfvadd 30747  ax-hfvmul 30752  ax-hvmulass 30754  ax-hfi 30826  ax-his1 30829  ax-his2 30830  ax-his3 30831
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3771  df-csb 3887  df-dif 3944  df-un 3946  df-in 3948  df-ss 3958  df-pss 3960  df-nul 4316  df-if 4522  df-pw 4597  df-sn 4622  df-pr 4624  df-op 4628  df-uni 4901  df-iun 4990  df-br 5140  df-opab 5202  df-mpt 5223  df-tr 5257  df-id 5565  df-eprel 5571  df-po 5579  df-so 5580  df-fr 5622  df-we 5624  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6291  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6486  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7358  df-ov 7405  df-oprab 7406  df-mpo 7407  df-om 7850  df-2nd 7970  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8700  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-sup 9434  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-rp 12976  df-seq 13968  df-exp 14029  df-cj 15048  df-re 15049  df-im 15050  df-sqrt 15184  df-abs 15185  df-hvsub 30718
This theorem is referenced by:  normlem4  30860
  Copyright terms: Public domain W3C validator