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

Theorem pjnormssi 32797
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 𝐺 ∈ Cℋ
pjco.2 𝐻 ∈ Cℋ
Assertion
Ref Expression
pjnormssi (𝐺 ⊆ 𝐻 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐻   𝑥,𝐺

Proof of Theorem pjnormssi
StepHypRef Expression
1 pjco.2 . . . . . . 7 𝐻 ∈ Cℋ
2 pjco.1 . . . . . . 7 𝐺 ∈ Cℋ
31, 2pjssmi 32794 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → (𝐺 ⊆ 𝐻 → (((projℎ‘𝐻)‘𝑥) −ℎ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = ((projℎ‘(𝐻 ∩ (⊥‘𝐺)))‘𝑥)))
41, 2pjssge0i 32795 . . . . . 6 (𝑥 ∈ ℋ → ((((projℎ‘𝐻)‘𝑥) −ℎ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = ((projℎ‘(𝐻 ∩ (⊥‘𝐺)))‘𝑥) → 0 ≤ ((((projℎ‘𝐻)‘𝑥) −ℎ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ·ih 𝑥)))
53, 4syld 48 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (𝐺 ⊆ 𝐻 → 0 ≤ ((((projℎ‘𝐻)‘𝑥) −ℎ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ·ih 𝑥)))
61, 2pjdifnormi 32796 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℋ → (0 ≤ ((((projℎ‘𝐻)‘𝑥) −ℎ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ·ih 𝑥) ↔ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))))
75, 6sylibd 242 . . . 4 (𝑥 ∈ ℋ → (𝐺 ⊆ 𝐻 → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))))
87com12 33 . . 3 (𝐺 ⊆ 𝐻 → (𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))))
98ralrimiv 3157 . 2 (𝐺 ⊆ 𝐻 → ∀𝑥 ∈ ℋ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)))
101choccli 31936 . . . . . . . 8 (⊥‘𝐻) ∈ Cℋ
1110cheli 31861 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ ℋ)
12 breq2 5110 . . . . . . . . . . . . 13 ((normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0 → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) ↔ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0))
1312biimpac 484 . . . . . . . . . . . 12 (((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0) → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0)
142pjhcli 32047 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℋ → ((projℎ‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ)
15 normge0 31755 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((projℎ‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ → 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)))
1614, 15syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℋ → 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)))
17 normcl 31754 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((projℎ‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ)
1814, 17syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ)
19 0re 11334 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ ℝ
20 letri3 11419 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)))))
2120biimprd 251 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ) → (((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥))) → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0))
2218, 19, 21sylancl 598 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℋ → (((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥))) → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0))
2316, 22sylan2i 618 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℋ → (((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0 ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0))
2423anabsi6 683 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ 0) → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0)
2513, 24sylan2 605 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0)) → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0)
2625expr 462 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0 → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0))
271pjhcli 32047 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ℋ → ((projℎ‘𝐻)‘𝑥) ∈ ℋ)
28 norm-i 31758 . . . . . . . . . . . . 13 (((projℎ‘𝐻)‘𝑥) ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ ((projℎ‘𝐻)‘𝑥) = 0ℎ))
2927, 28syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ ((projℎ‘𝐻)‘𝑥) = 0ℎ))
30 pjoc2 32068 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐻 ∈ Cℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) ↔ ((projℎ‘𝐻)‘𝑥) = 0ℎ))
311, 30mpan 703 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) ↔ ((projℎ‘𝐻)‘𝑥) = 0ℎ))
3229, 31bitr4d 285 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐻)))
3332adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐻)))
34 norm-i 31758 . . . . . . . . . . . . 13 (((projℎ‘𝐺)‘𝑥) ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥) = 0ℎ))
3514, 34syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥) = 0ℎ))
36 pjoc2 32068 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺 ∈ Cℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐺) ↔ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥) = 0ℎ))
372, 36mpan 703 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℋ → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐺) ↔ ((projℎ‘𝐺)‘𝑥) = 0ℎ))
3835, 37bitr4d 285 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
3938adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) = 0 ↔ 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4026, 33, 393imtr3d 296 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4140ex 418 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℋ → ((normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺))))
4241a2i 15 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ ℋ → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺))))
4311, 42syl5 35 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺))))
4443pm2.43d 54 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → (𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4544alimi 1844 . . . 4 (∀𝑥(𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))) → ∀𝑥(𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
46 df-ral 3081 . . . 4 (∀𝑥 ∈ ℋ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ ℋ → (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥))))
47 df-ss 3901 . . . 4 ((⊥‘𝐻) ⊆ (⊥‘𝐺) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ (⊥‘𝐻) → 𝑥 ∈ (⊥‘𝐺)))
4845, 46, 473imtr4i 295 . . 3 (∀𝑥 ∈ ℋ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) → (⊥‘𝐻) ⊆ (⊥‘𝐺))
492, 1chsscon3i 32090 . . 3 (𝐺 ⊆ 𝐻 ↔ (⊥‘𝐻) ⊆ (⊥‘𝐺))
5048, 49sylibr 237 . 2 (∀𝑥 ∈ ℋ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)) → 𝐺 ⊆ 𝐻)
519, 50impbii 212 1 (𝐺 ⊆ 𝐻 ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ (normℎ‘((projℎ‘𝐺)‘𝑥)) ≤ (normℎ‘((projℎ‘𝐻)‘𝑥)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℝcr 11223  0cc0 11224   ≤ cle 11368   ℋchba 31548   ·ih csp 31551  normℎcno 31552  0ℎc0v 31553   −ℎ cmv 31554   Cℋ cch 31558  ⊥cort 31559  projℎcpjh 31566
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cc 10537  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302  ax-addf 11303  ax-mulf 11304  ax-hilex 31628  ax-hfvadd 31629  ax-hvcom 31630  ax-hvass 31631  ax-hv0cl 31632  ax-hvaddid 31633  ax-hfvmul 31634  ax-hvmulid 31635  ax-hvmulass 31636  ax-hvdistr1 31637  ax-hvdistr2 31638  ax-hvmul0 31639  ax-hfi 31708  ax-his1 31711  ax-his2 31712  ax-his3 31713  ax-his4 31714  ax-hcompl 31831
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-oadd 8505  df-omul 8506  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-sup 9458  df-inf 9459  df-oi 9528  df-card 10044  df-acn 10047  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-q 13100  df-rp 13145  df-xneg 13265  df-xadd 13266  df-xmul 13267  df-ioo 13504  df-ico 13506  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-fl 13956  df-seq 14169  df-exp 14229  df-hash 14499  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  df-clim 15681  df-rlim 15682  df-sum 15880  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-starv 17469  df-sca 17470  df-vsca 17471  df-ip 17472  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-unif 17477  df-hom 17478  df-cco 17479  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-pt 17641  df-prds 17644  df-xrs 17700  df-qtop 17705  df-imas 17706  df-xps 17708  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-psmet 21697  df-xmet 21698  df-met 21699  df-bl 21700  df-mopn 21701  df-fbas 21702  df-fg 21703  df-cnfld 21706  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-cld 23364  df-ntr 23365  df-cls 23366  df-nei 23443  df-cn 23572  df-cnp 23573  df-lm 23574  df-haus 23660  df-tx 23908  df-hmeo 24101  df-fil 24192  df-fm 24284  df-flim 24285  df-flf 24286  df-xms 24666  df-ms 24667  df-tms 24668  df-cfil 25603  df-cau 25604  df-cmet 25605  df-grpo 31122  df-gid 31123  df-ginv 31124  df-gdiv 31125  df-ablo 31174  df-vc 31188  df-nv 31221  df-va 31224  df-ba 31225  df-sm 31226  df-0v 31227  df-vs 31228  df-nmcv 31229  df-ims 31230  df-dip 31330  df-ssp 31351  df-ph 31442  df-cbn 31492  df-hnorm 31597  df-hba 31598  df-hvsub 31600  df-hlim 31601  df-hcau 31602  df-sh 31836  df-ch 31850  df-oc 31881  df-ch0 31882  df-shs 31937  df-pjh 32024
This theorem is used by:  pjssposi  32801
  Copyright terms: Public domain W3C validator