MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rrxnm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rrxnm 25739
Description: The norm of the generalized real Euclidean spaces. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
rrxval.r 𝐻 = (ℝ^‘𝐼)
rrxbase.b 𝐵 = (Base‘𝐻)
Assertion
Ref Expression
rrxnm (𝐼 ∈ 𝑉 → (𝑓 ∈ 𝐵 ↦ (√‘(ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))))) = (norm‘𝐻))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑓,𝐵   𝑓,𝐼,𝑥   𝑓,𝑉,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐻(𝑥, 𝑓)

Proof of Theorem rrxnm
Dummy variables 𝑔 ℎ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 resrng 21954 . . . . 5 ℝfld ∈ *-Ring
2 srngring 21130 . . . . 5 (ℝfld ∈ *-Ring → ℝfld ∈ Ring)
31, 2ax-mp 5 . . . 4 ℝfld ∈ Ring
4 eqid 2763 . . . . 5 (ℝfld freeLMod 𝐼) = (ℝfld freeLMod 𝐼)
54frlmlmod 22082 . . . 4 ((ℝfld ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
63, 5mpan 703 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 → (ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
7 lmodgrp 21169 . . 3 ((ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ LMod → (ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ Grp)
8 eqid 2763 . . . 4 (toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))
9 eqid 2763 . . . 4 (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))) = (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
10 eqid 2763 . . . 4 (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼))
11 eqid 2763 . . . 4 (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))
128, 9, 10, 11tchnmfval 25576 . . 3 ((ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ Grp → (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))) = (𝑓 ∈ (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) ↦ (√‘(𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓))))
136, 7, 123syl 19 . 2 (𝐼 ∈ 𝑉 → (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))) = (𝑓 ∈ (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) ↦ (√‘(𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓))))
14 rrxval.r . . . 4 𝐻 = (ℝ^‘𝐼)
1514rrxval 25735 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐻 = (toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
1615fveq2d 6909 . 2 (𝐼 ∈ 𝑉 → (norm‘𝐻) = (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
1715fveq2d 6909 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝑉 → (Base‘𝐻) = (Base‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
18 rrxbase.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐻)
198, 10tcphbas 25567 . . . 4 (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (Base‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
2017, 18, 193eqtr4g 2823 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐵 = (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
2114, 18rrxbase 25736 . . . . . . . 8 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐵 = {𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0})
22 ssrab2 4008 . . . . . . . 8 {𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0} ⊆ (ℝ ↑m 𝐼)
2321, 22eqsstrdi 3957 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐵 ⊆ (ℝ ↑m 𝐼))
2423sselda 3913 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
2515fveq2d 6909 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ 𝑉 → (·𝑖‘𝐻) = (·𝑖‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
2614, 18rrxip 25738 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ 𝑉 → (ℎ ∈ (ℝ ↑m 𝐼), 𝑔 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ↦ (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥))))) = (·𝑖‘𝐻))
278, 11tcphip 25573 . . . . . . . . . 10 (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (·𝑖‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
2827a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ 𝑉 → (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (·𝑖‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
2925, 26, 283eqtr4rd 2809 . . . . . . . 8 (𝐼 ∈ 𝑉 → (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (ℎ ∈ (ℝ ↑m 𝐼), 𝑔 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ↦ (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥))))))
3029adantr 486 . . . . . . 7 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (ℎ ∈ (ℝ ↑m 𝐼), 𝑔 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ↦ (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥))))))
31 simprl 783 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → ℎ = 𝑓)
3231fveq1d 6907 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → (ℎ‘𝑥) = (𝑓‘𝑥))
33 simprr 785 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → 𝑔 = 𝑓)
3433fveq1d 6907 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → (𝑔‘𝑥) = (𝑓‘𝑥))
3532, 34oveq12d 7458 . . . . . . . . . . 11 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥)) = ((𝑓‘𝑥) · (𝑓‘𝑥)))
3635adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥)) = ((𝑓‘𝑥) · (𝑓‘𝑥)))
37 elmapi 8894 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) → 𝑓:𝐼⟶ℝ)
3837adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → 𝑓:𝐼⟶ℝ)
3938ffvelcdmda 7105 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑓‘𝑥) ∈ ℝ)
4039recnd 11361 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑓‘𝑥) ∈ ℂ)
4140adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑓‘𝑥) ∈ ℂ)
4241sqvald 14310 . . . . . . . . . 10 ((((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝑓‘𝑥)↑2) = ((𝑓‘𝑥) · (𝑓‘𝑥)))
4336, 42eqtr4d 2801 . . . . . . . . 9 ((((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥)) = ((𝑓‘𝑥)↑2))
4443mpteq2dva 5201 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥))) = (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2)))
4544oveq2d 7456 . . . . . . 7 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥)))) = (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))))
46 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
47 ovexd 7475 . . . . . . 7 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))) ∈ V)
4830, 45, 46, 46, 47ovmpod 7593 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → (𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓) = (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))))
4924, 48syldan 603 . . . . 5 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → (𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓) = (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))))
5049eqcomd 2769 . . . 4 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))) = (𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓))
5150fveq2d 6909 . . 3 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → (√‘(ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2)))) = (√‘(𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓)))
5220, 51mpteq12dva 5194 . 2 (𝐼 ∈ 𝑉 → (𝑓 ∈ 𝐵 ↦ (√‘(ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))))) = (𝑓 ∈ (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) ↦ (√‘(𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓))))
5313, 16, 523eqtr4rd 2809 1 (𝐼 ∈ 𝑉 → (𝑓 ∈ 𝐵 ↦ (√‘(ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))))) = (norm‘𝐻))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {crab 3416  Vcvv 3454   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ⟶wf 6551  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440   ∈ cmpo 7442   ↑m cmap 8872   finSupp cfsupp 9378  ℂcc 11222  ℝcr 11223  0cc0 11224   · cmul 11229  2c2 12421  ↑cexp 14228  √csqrt 15426  Basecbs 17413  ·𝑖cip 17459   Σg cgsu 17637  Grpcgrp 19170  Ringcrg 20486  *-Ringcsr 21122  LModclmod 21162  ℝfldcrefld 21937   freeLMod cfrlm 22079  normcnm 24922  toℂPreHilctcph 25515  ℝ^crrx 25731
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-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
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-iun 4956  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-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-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-tpos 8268  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-er 8742  df-map 8874  df-ixp 8951  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-sup 9458  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-rp 13145  df-fz 13664  df-seq 14169  df-exp 14229  df-cj 15292  df-re 15293  df-im 15294  df-sqrt 15428  df-abs 15429  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-0g 17638  df-prds 17644  df-pws 17646  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-mhm 19004  df-grp 19173  df-minusg 19174  df-sbg 19175  df-subg 19359  df-ghm 19454  df-cmn 20023  df-abl 20024  df-mgp 20388  df-rng 20402  df-ur 20435  df-ring 20488  df-cring 20489  df-oppr 20594  df-dvdsr 20614  df-unit 20615  df-invr 20645  df-dvr 20658  df-rhm 20729  df-subrng 20825  df-subrg 20849  df-drng 21009  df-field 21010  df-staf 21123  df-srng 21124  df-lmod 21164  df-lss 21234  df-sra 21475  df-rgmod 21476  df-cnfld 21706  df-refld 21938  df-dsmm 22065  df-frlm 22080  df-nm 24928  df-tng 24930  df-tcph 25517  df-rrx 25733
This theorem is used by:  rrxds  25741
  Copyright terms: Public domain W3C validator