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

Theorem pjnormssi 30221
Description: Theorem 4.5(i)<->(vi) of [Beran] p. 112. (Contributed by NM, 26-Sep-2001.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
pjco.1 𝐺C
pjco.2 𝐻C
Assertion
Ref Expression
pjnormssi (𝐺𝐻 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐻   𝑥,𝐺

Proof of Theorem pjnormssi
StepHypRef Expression
1 pjco.2 . . . . . . 7 𝐻C
2 pjco.1 . . . . . . 7 𝐺C
31, 2pjssmi 30218 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → (𝐺𝐻 → (((proj𝐻)‘𝑥) − ((proj𝐺)‘𝑥)) = ((proj‘(𝐻 ∩ (⊥‘𝐺)))‘𝑥)))
41, 2pjssge0i 30219 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → ((((proj𝐻)‘𝑥) − ((proj𝐺)‘𝑥)) = ((proj‘(𝐻 ∩ (⊥‘𝐺)))‘𝑥) → 0 ≤ ((((proj𝐻)‘𝑥) − ((proj𝐺)‘𝑥)) ·ih 𝑥)))
53, 4syld 47 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (𝐺𝐻 → 0 ≤ ((((proj𝐻)‘𝑥) − ((proj𝐺)‘𝑥)) ·ih 𝑥)))
61, 2pjdifnormi 30220 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (0 ≤ ((((proj𝐻)‘𝑥) − ((proj𝐺)‘𝑥)) ·ih 𝑥) ↔ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))))
75, 6sylibd 242 . . . 4 (𝑥 ∈ ℋ → (𝐺𝐻 → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))))
87com12 32 . . 3 (𝐺𝐻 → (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))))
98ralrimiv 3097 . 2 (𝐺𝐻 → ∀𝑥 ∈ ℋ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)))
101choccli 29360 . . . . . . . 8 (⊥‘𝐻) ∈ C
1110cheli 29285 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ ℋ)
12 breq2 5047 . . . . . . . . . . . . 13 ((norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0 → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) ↔ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0))
1312biimpac 482 . . . . . . . . . . . 12 (((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) ∧ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0) → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0)
142pjhcli 29471 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℋ → ((proj𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ)
15 normge0 29179 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((proj𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ → 0 ≤ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)))
1614, 15syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)))
17 normcl 29178 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((proj𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ)
1814, 17syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ)
19 0re 10818 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ ℝ
20 letri3 10901 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)))))
2120biimprd 251 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → (((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥))) → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0))
2218, 19, 21sylancl 589 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℋ → (((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥))) → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0))
2316, 22sylan2i 609 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℋ → (((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0))
2423anabsi6 670 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ 0) → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0)
2513, 24sylan2 596 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) ∧ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0)) → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0)
2625expr 460 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → ((norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0 → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0))
271pjhcli 29471 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℋ → ((proj𝐻)‘𝑥) ∈ ℋ)
28 norm-i 29182 . . . . . . . . . . . . 13 (((proj𝐻)‘𝑥) ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ ((proj𝐻)‘𝑥) = 0))
2927, 28syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ ((proj𝐻)‘𝑥) = 0))
30 pjoc2 29492 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐻C𝑥 ∈ ℋ) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) ↔ ((proj𝐻)‘𝑥) = 0))
311, 30mpan 690 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) ↔ ((proj𝐻)‘𝑥) = 0))
3229, 31bitr4d 285 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐻)))
3332adantr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → ((norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐻)))
34 norm-i 29182 . . . . . . . . . . . . 13 (((proj𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ ((proj𝐺)‘𝑥) = 0))
3514, 34syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ ((proj𝐺)‘𝑥) = 0))
36 pjoc2 29492 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺C𝑥 ∈ ℋ) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐺) ↔ ((proj𝐺)‘𝑥) = 0))
372, 36mpan 690 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐺) ↔ ((proj𝐺)‘𝑥) = 0))
3835, 37bitr4d 285 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
3938adantr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4026, 33, 393imtr3d 296 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4140ex 416 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℋ → ((norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺))))
4241a2i 14 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ ℋ → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺))))
4311, 42syl5 34 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺))))
4443pm2.43d 53 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4544alimi 1819 . . . 4 (∀𝑥(𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))) → ∀𝑥(𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
46 df-ral 3059 . . . 4 (∀𝑥 ∈ ℋ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ ℋ → (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥))))
47 dfss2 3877 . . . 4 ((⊥‘𝐻) ⊆ (⊥‘𝐺) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4845, 46, 473imtr4i 295 . . 3 (∀𝑥 ∈ ℋ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) → (⊥‘𝐻) ⊆ (⊥‘𝐺))
492, 1chsscon3i 29514 . . 3 (𝐺𝐻 ↔ (⊥‘𝐻) ⊆ (⊥‘𝐺))
5048, 49sylibr 237 . 2 (∀𝑥 ∈ ℋ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)) → 𝐺𝐻)
519, 50impbii 212 1 (𝐺𝐻 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (norm‘((proj𝐺)‘𝑥)) ≤ (norm‘((proj𝐻)‘𝑥)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  wal 1541   = wceq 1543  wcel 2110  wral 3054  cin 3856  wss 3857   class class class wbr 5043  cfv 6369  (class class class)co 7202  cr 10711  0cc0 10712  cle 10851  chba 28972   ·ih csp 28975  normcno 28976  0c0v 28977   cmv 28978   C cch 28982  cort 28983  projcpjh 28990
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5168  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-inf2 9245  ax-cc 10032  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789  ax-pre-sup 10790  ax-addf 10791  ax-mulf 10792  ax-hilex 29052  ax-hfvadd 29053  ax-hvcom 29054  ax-hvass 29055  ax-hv0cl 29056  ax-hvaddid 29057  ax-hfvmul 29058  ax-hvmulid 29059  ax-hvmulass 29060  ax-hvdistr1 29061  ax-hvdistr2 29062  ax-hvmul0 29063  ax-hfi 29132  ax-his1 29135  ax-his2 29136  ax-his3 29137  ax-his4 29138  ax-hcompl 29255
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-uni 4810  df-int 4850  df-iun 4896  df-iin 4897  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-se 5499  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-isom 6378  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-of 7458  df-om 7634  df-1st 7750  df-2nd 7751  df-supp 7893  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-1o 8191  df-2o 8192  df-oadd 8195  df-omul 8196  df-er 8380  df-map 8499  df-pm 8500  df-ixp 8568  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-fin 8619  df-fsupp 8975  df-fi 9016  df-sup 9047  df-inf 9048  df-oi 9115  df-card 9538  df-acn 9541  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-div 11473  df-nn 11814  df-2 11876  df-3 11877  df-4 11878  df-5 11879  df-6 11880  df-7 11881  df-8 11882  df-9 11883  df-n0 12074  df-z 12160  df-dec 12277  df-uz 12422  df-q 12528  df-rp 12570  df-xneg 12687  df-xadd 12688  df-xmul 12689  df-ioo 12922  df-ico 12924  df-icc 12925  df-fz 13079  df-fzo 13222  df-fl 13350  df-seq 13558  df-exp 13619  df-hash 13880  df-cj 14645  df-re 14646  df-im 14647  df-sqrt 14781  df-abs 14782  df-clim 15032  df-rlim 15033  df-sum 15233  df-struct 16686  df-ndx 16687  df-slot 16688  df-base 16690  df-sets 16691  df-ress 16692  df-plusg 16780  df-mulr 16781  df-starv 16782  df-sca 16783  df-vsca 16784  df-ip 16785  df-tset 16786  df-ple 16787  df-ds 16789  df-unif 16790  df-hom 16791  df-cco 16792  df-rest 16899  df-topn 16900  df-0g 16918  df-gsum 16919  df-topgen 16920  df-pt 16921  df-prds 16924  df-xrs 16979  df-qtop 16984  df-imas 16985  df-xps 16987  df-mre 17061  df-mrc 17062  df-acs 17064  df-mgm 18086  df-sgrp 18135  df-mnd 18146  df-submnd 18191  df-mulg 18461  df-cntz 18683  df-cmn 19144  df-psmet 20327  df-xmet 20328  df-met 20329  df-bl 20330  df-mopn 20331  df-fbas 20332  df-fg 20333  df-cnfld 20336  df-top 21763  df-topon 21780  df-topsp 21802  df-bases 21815  df-cld 21888  df-ntr 21889  df-cls 21890  df-nei 21967  df-cn 22096  df-cnp 22097  df-lm 22098  df-haus 22184  df-tx 22431  df-hmeo 22624  df-fil 22715  df-fm 22807  df-flim 22808  df-flf 22809  df-xms 23190  df-ms 23191  df-tms 23192  df-cfil 24124  df-cau 24125  df-cmet 24126  df-grpo 28546  df-gid 28547  df-ginv 28548  df-gdiv 28549  df-ablo 28598  df-vc 28612  df-nv 28645  df-va 28648  df-ba 28649  df-sm 28650  df-0v 28651  df-vs 28652  df-nmcv 28653  df-ims 28654  df-dip 28754  df-ssp 28775  df-ph 28866  df-cbn 28916  df-hnorm 29021  df-hba 29022  df-hvsub 29024  df-hlim 29025  df-hcau 29026  df-sh 29260  df-ch 29274  df-oc 29305  df-ch0 29306  df-shs 29361  df-pjh 29448
This theorem is referenced by:  pjssposi  30225
  Copyright terms: Public domain W3C validator