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

Theorem rrxnm 25712
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 21927 . . . . 5 ℝfld ∈ *-Ring
2 srngring 21103 . . . . 5 (ℝfld ∈ *-Ring → ℝfld ∈ Ring)
31, 2ax-mp 5 . . . 4 ℝfld ∈ Ring
4 eqid 2760 . . . . 5 (ℝfld freeLMod 𝐼) = (ℝfld freeLMod 𝐼)
54frlmlmod 22055 . . . 4 ((ℝfld ∈ Ring ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
63, 5mpan 703 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 → (ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ LMod)
7 lmodgrp 21142 . . 3 ((ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ LMod → (ℝfld freeLMod 𝐼) ∈ Grp)
8 eqid 2760 . . . 4 (toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))
9 eqid 2760 . . . 4 (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))) = (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
10 eqid 2760 . . . 4 (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼))
11 eqid 2760 . . . 4 (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))
128, 9, 10, 11tchnmfval 25549 . . 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 25708 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐻 = (toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
1615fveq2d 6889 . 2 (𝐼 ∈ 𝑉 → (norm‘𝐻) = (norm‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
1715fveq2d 6889 . . . 4 (𝐼 ∈ 𝑉 → (Base‘𝐻) = (Base‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
18 rrxbase.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐻)
198, 10tcphbas 25540 . . . 4 (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)) = (Base‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
2017, 18, 193eqtr4g 2820 . . 3 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐵 = (Base‘(ℝfld freeLMod 𝐼)))
2114, 18rrxbase 25709 . . . . . . . 8 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐵 = {𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0})
22 ssrab2 4005 . . . . . . . 8 {𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ∣ 𝑓 finSupp 0} ⊆ (ℝ ↑m 𝐼)
2321, 22eqsstrdi 3952 . . . . . . 7 (𝐼 ∈ 𝑉 → 𝐵 ⊆ (ℝ ↑m 𝐼))
2423sselda 3908 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼))
2515fveq2d 6889 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ 𝑉 → (·𝑖‘𝐻) = (·𝑖‘(toℂPreHil‘(ℝfld freeLMod 𝐼))))
2614, 18rrxip 25711 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ 𝑉 → (ℎ ∈ (ℝ ↑m 𝐼), 𝑔 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) ↦ (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥))))) = (·𝑖‘𝐻))
278, 11tcphip 25546 . . . . . . . . . 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 2806 . . . . . . . 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 6887 . . . . . . . . . . . 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 6887 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → (𝑔‘𝑥) = (𝑓‘𝑥))
3532, 34oveq12d 7438 . . . . . . . . . . 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 8869 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼) → 𝑓:𝐼⟶ℝ)
3837adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → 𝑓:𝐼⟶ℝ)
3938ffvelcdmda 7084 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑓‘𝑥) ∈ ℝ)
4039recnd 11337 . . . . . . . . . . . 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 14286 . . . . . . . . . 10 ((((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((𝑓‘𝑥)↑2) = ((𝑓‘𝑥) · (𝑓‘𝑥)))
4336, 42eqtr4d 2798 . . . . . . . . 9 ((((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥)) = ((𝑓‘𝑥)↑2))
4443mpteq2dva 5197 . . . . . . . 8 (((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) ∧ (ℎ = 𝑓 ∧ 𝑔 = 𝑓)) → (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((ℎ‘𝑥) · (𝑔‘𝑥))) = (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2)))
4544oveq2d 7436 . . . . . . 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 7455 . . . . . . 7 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ (ℝ ↑m 𝐼)) → (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))) ∈ V)
4830, 45, 46, 46, 47ovmpod 7572 . . . . . 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 2766 . . . 4 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → (ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2))) = (𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓))
5150fveq2d 6889 . . 3 ((𝐼 ∈ 𝑉 ∧ 𝑓 ∈ 𝐵) → (√‘(ℝfld Σg (𝑥 ∈ 𝐼 ↦ ((𝑓‘𝑥)↑2)))) = (√‘(𝑓(·𝑖‘(ℝfld freeLMod 𝐼))𝑓)))
5220, 51mpteq12dva 5190 . 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 2806 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 1569   ∈ wcel 2144  {crab 3412  Vcvv 3450   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∈ cmpo 7422   ↑m cmap 8847   finSupp cfsupp 9353  ℂcc 11198  ℝcr 11199  0cc0 11200   · cmul 11205  2c2 12397  ↑cexp 14204  √csqrt 15400  Basecbs 17387  ·𝑖cip 17433   Σg cgsu 17611  Grpcgrp 19144  Ringcrg 20459  *-Ringcsr 21095  LModclmod 21135  ℝfldcrefld 21910   freeLMod cfrlm 22052  normcnm 24895  toℂPreHilctcph 25488  ℝ^crrx 25704
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278  ax-addf 11279  ax-mulf 11280
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-tpos 8243  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-map 8849  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-sup 9434  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-rp 13121  df-fz 13640  df-seq 14145  df-exp 14205  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-hom 17452  df-cco 17453  df-0g 17612  df-prds 17618  df-pws 17620  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-subg 19333  df-ghm 19428  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-ring 20461  df-cring 20462  df-oppr 20567  df-dvdsr 20587  df-unit 20588  df-invr 20618  df-dvr 20631  df-rhm 20702  df-subrng 20798  df-subrg 20822  df-drng 20982  df-field 20983  df-staf 21096  df-srng 21097  df-lmod 21137  df-lss 21207  df-sra 21448  df-rgmod 21449  df-cnfld 21679  df-refld 21911  df-dsmm 22038  df-frlm 22053  df-nm 24901  df-tng 24903  df-tcph 25490  df-rrx 25706
This theorem is used by:  rrxds  25714
  Copyright terms: Public domain W3C validator