Theorem nvz 30187

Description: The norm of a vector is zero iff the vector is zero. First part of Problem 2 of [Kreyszig] p. 64. (Contributed by NM, 24-Nov-2006.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
nvz.1	⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
nvz.5	⊢ 𝑍 = (0vec‘𝑈)
nvz.6	⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)

Assertion

Ref	Expression
nvz	⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ((𝑁‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = 𝑍))

Proof of Theorem nvz

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nvz.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
2		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ ( +𝑣 ‘𝑈) = ( +𝑣 ‘𝑈)
3		eqid 2730	. . . . . 6 ⊢ ( ·𝑠OLD ‘𝑈) = ( ·𝑠OLD ‘𝑈)
4		nvz.5	. . . . . 6 ⊢ 𝑍 = (0vec‘𝑈)
5		nvz.6	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)
6	1, 2, 3, 4, 5	nvi 30132	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (⟨( +𝑣 ‘𝑈), ( ·𝑠OLD ‘𝑈)⟩ ∈ CVecOLD ∧ 𝑁:𝑋⟶ℝ ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑋 (((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍) ∧ ∀𝑦 ∈ ℂ (𝑁‘(𝑦( ·𝑠OLD ‘𝑈)𝑥)) = ((abs‘𝑦) · (𝑁‘𝑥)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑁‘(𝑥( +𝑣 ‘𝑈)𝑦)) ≤ ((𝑁‘𝑥) + (𝑁‘𝑦)))))
7	6	simp3d 1142	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → ∀𝑥 ∈ 𝑋 (((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍) ∧ ∀𝑦 ∈ ℂ (𝑁‘(𝑦( ·𝑠OLD ‘𝑈)𝑥)) = ((abs‘𝑦) · (𝑁‘𝑥)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑁‘(𝑥( +𝑣 ‘𝑈)𝑦)) ≤ ((𝑁‘𝑥) + (𝑁‘𝑦))))
8		simp1 1134	. . . . 5 ⊢ ((((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍) ∧ ∀𝑦 ∈ ℂ (𝑁‘(𝑦( ·𝑠OLD ‘𝑈)𝑥)) = ((abs‘𝑦) · (𝑁‘𝑥)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑁‘(𝑥( +𝑣 ‘𝑈)𝑦)) ≤ ((𝑁‘𝑥) + (𝑁‘𝑦))) → ((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍))
9	8	ralimi 3081	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝑋 (((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍) ∧ ∀𝑦 ∈ ℂ (𝑁‘(𝑦( ·𝑠OLD ‘𝑈)𝑥)) = ((abs‘𝑦) · (𝑁‘𝑥)) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑋 (𝑁‘(𝑥( +𝑣 ‘𝑈)𝑦)) ≤ ((𝑁‘𝑥) + (𝑁‘𝑦))) → ∀𝑥 ∈ 𝑋 ((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍))
10		fveqeq2 6901	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑁‘𝑥) = 0 ↔ (𝑁‘𝐴) = 0))
11		eqeq1 2734	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 = 𝑍 ↔ 𝐴 = 𝑍))
12	10, 11	imbi12d 343	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍) ↔ ((𝑁‘𝐴) = 0 → 𝐴 = 𝑍)))
13	12	rspccv 3610	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝑋 ((𝑁‘𝑥) = 0 → 𝑥 = 𝑍) → (𝐴 ∈ 𝑋 → ((𝑁‘𝐴) = 0 → 𝐴 = 𝑍)))
14	7, 9, 13	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (𝐴 ∈ 𝑋 → ((𝑁‘𝐴) = 0 → 𝐴 = 𝑍)))
15	14	imp 405	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ((𝑁‘𝐴) = 0 → 𝐴 = 𝑍))
16		fveq2 6892	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝑍 → (𝑁‘𝐴) = (𝑁‘𝑍))
17	4, 5	nvz0 30186	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (𝑁‘𝑍) = 0)
18	16, 17	sylan9eqr 2792	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 = 𝑍) → (𝑁‘𝐴) = 0)
19	18	ex 411	. . 3 ⊢ (𝑈 ∈ NrmCVec → (𝐴 = 𝑍 → (𝑁‘𝐴) = 0))
20	19	adantr 479	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → (𝐴 = 𝑍 → (𝑁‘𝐴) = 0))
21	15, 20	impbid 211	1 ⊢ ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝐴 ∈ 𝑋) → ((𝑁‘𝐴) = 0 ↔ 𝐴 = 𝑍))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  ∀wral 3059  ⟨cop 4635   class class class wbr 5149  ⟶wf 6540  ‘cfv 6544  (class class class)co 7413  ℂcc 11112  ℝcr 11113  0cc0 11114   + caddc 11117   · cmul 11119   ≤ cle 11255  abscabs 15187  CVec_OLDcvc 30076  NrmCVeccnv 30102   +_𝑣 cpv 30103  BaseSetcba 30104   ·_𝑠OLD cns 30105  0_veccn0v 30106  norm_CVcnmcv 30108

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 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7729  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191  ax-pre-sup 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-er 8707  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-sup 9441  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11452  df-neg 11453  df-div 11878  df-nn 12219  df-2 12281  df-3 12282  df-n0 12479  df-z 12565  df-uz 12829  df-rp 12981  df-seq 13973  df-exp 14034  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-grpo 30011  df-gid 30012  df-ginv 30013  df-ablo 30063  df-vc 30077  df-nv 30110  df-va 30113  df-ba 30114  df-sm 30115  df-0v 30116  df-nmcv 30118

This theorem is referenced by:  nvgt0  30192  nv1  30193  imsmetlem  30208  ipz  30237  nmlno0lem  30311  nmblolbii  30317  blocnilem  30322  siii  30371  hlipgt0  30432