Theorem sii 30835

Description: Obsolete version of ipcau 25190 as of 22-Sep-2024. Schwarz inequality. Part of Lemma 3-2.1(a) of [Kreyszig] p. 137. This is also called the Cauchy-Schwarz inequality by some authors and Bunjakovaskij-Cauchy-Schwarz inequality by others. See also Theorems bcseqi 31101, bcsiALT 31160, bcsiHIL 31161, csbren 25351. (Contributed by NM, 12-Jan-2008.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
sii.1	⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
sii.6	⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)
sii.7	⊢ 𝑃 = (·𝑖OLD‘𝑈)
sii.9	⊢ 𝑈 ∈ CPreHilOLD

Assertion

Ref	Expression
sii	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (abs‘(𝐴𝑃𝐵)) ≤ ((𝑁‘𝐴) · (𝑁‘𝐵)))

Proof of Theorem sii

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fvoveq1 7428	. . 3 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈)) → (abs‘(𝐴𝑃𝐵)) = (abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃𝐵)))
2		fveq2 6876	. . . 4 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈)) → (𝑁‘𝐴) = (𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))))
3	2	oveq1d 7420	. . 3 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈)) → ((𝑁‘𝐴) · (𝑁‘𝐵)) = ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘𝐵)))
4	1, 3	breq12d 5132	. 2 ⊢ (𝐴 = if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈)) → ((abs‘(𝐴𝑃𝐵)) ≤ ((𝑁‘𝐴) · (𝑁‘𝐵)) ↔ (abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃𝐵)) ≤ ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘𝐵))))
5		oveq2 7413	. . . 4 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)) → (if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃𝐵) = (if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈))))
6	5	fveq2d 6880	. . 3 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)) → (abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃𝐵)) = (abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)))))
7		fveq2 6876	. . . 4 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)) → (𝑁‘𝐵) = (𝑁‘if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈))))
8	7	oveq2d 7421	. . 3 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)) → ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘𝐵)) = ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)))))
9	6, 8	breq12d 5132	. 2 ⊢ (𝐵 = if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)) → ((abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃𝐵)) ≤ ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘𝐵)) ↔ (abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)))) ≤ ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈))))))
10		sii.1	. . 3 ⊢ 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
11		sii.6	. . 3 ⊢ 𝑁 = (normCV‘𝑈)
12		sii.7	. . 3 ⊢ 𝑃 = (·𝑖OLD‘𝑈)
13		sii.9	. . 3 ⊢ 𝑈 ∈ CPreHilOLD
14		eqid 2735	. . . 4 ⊢ (0vec‘𝑈) = (0vec‘𝑈)
15	10, 14, 13	elimph 30801	. . 3 ⊢ if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈)) ∈ 𝑋
16	10, 14, 13	elimph 30801	. . 3 ⊢ if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)) ∈ 𝑋
17	10, 11, 12, 13, 15, 16	siii 30834	. 2 ⊢ (abs‘(if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))𝑃if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈)))) ≤ ((𝑁‘if(𝐴 ∈ 𝑋, 𝐴, (0vec‘𝑈))) · (𝑁‘if(𝐵 ∈ 𝑋, 𝐵, (0vec‘𝑈))))
18	4, 9, 17	dedth2h 4560	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋) → (abs‘(𝐴𝑃𝐵)) ≤ ((𝑁‘𝐴) · (𝑁‘𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108  ifcif 4500   class class class wbr 5119  ‘cfv 6531  (class class class)co 7405   · cmul 11134   ≤ cle 11270  abscabs 15253  BaseSetcba 30567  0_veccn0v 30569  norm_CVcnmcv 30571  ·_𝑖OLDcdip 30681  CPreHil_OLDccphlo 30793

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 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7729  ax-inf2 9655  ax-cnex 11185  ax-resscn 11186  ax-1cn 11187  ax-icn 11188  ax-addcl 11189  ax-addrcl 11190  ax-mulcl 11191  ax-mulrcl 11192  ax-mulcom 11193  ax-addass 11194  ax-mulass 11195  ax-distr 11196  ax-i2m1 11197  ax-1ne0 11198  ax-1rid 11199  ax-rnegex 11200  ax-rrecex 11201  ax-cnre 11202  ax-pre-lttri 11203  ax-pre-lttrn 11204  ax-pre-ltadd 11205  ax-pre-mulgt0 11206  ax-pre-sup 11207  ax-addf 11208  ax-mulf 11209

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3359  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-tp 4606  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-iin 4970  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-se 5607  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7362  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7671  df-om 7862  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8160  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8719  df-map 8842  df-ixp 8912  df-en 8960  df-dom 8961  df-sdom 8962  df-fin 8963  df-fsupp 9374  df-fi 9423  df-sup 9454  df-inf 9455  df-oi 9524  df-card 9953  df-pnf 11271  df-mnf 11272  df-xr 11273  df-ltxr 11274  df-le 11275  df-sub 11468  df-neg 11469  df-div 11895  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12502  df-z 12589  df-dec 12709  df-uz 12853  df-q 12965  df-rp 13009  df-xneg 13128  df-xadd 13129  df-xmul 13130  df-ioo 13366  df-icc 13369  df-fz 13525  df-fzo 13672  df-seq 14020  df-exp 14080  df-hash 14349  df-cj 15118  df-re 15119  df-im 15120  df-sqrt 15254  df-abs 15255  df-clim 15504  df-sum 15703  df-struct 17166  df-sets 17183  df-slot 17201  df-ndx 17213  df-base 17229  df-ress 17252  df-plusg 17284  df-mulr 17285  df-starv 17286  df-sca 17287  df-vsca 17288  df-ip 17289  df-tset 17290  df-ple 17291  df-ds 17293  df-unif 17294  df-hom 17295  df-cco 17296  df-rest 17436  df-topn 17437  df-0g 17455  df-gsum 17456  df-topgen 17457  df-pt 17458  df-prds 17461  df-xrs 17516  df-qtop 17521  df-imas 17522  df-xps 17524  df-mre 17598  df-mrc 17599  df-acs 17601  df-mgm 18618  df-sgrp 18697  df-mnd 18713  df-submnd 18762  df-mulg 19051  df-cntz 19300  df-cmn 19763  df-psmet 21307  df-xmet 21308  df-met 21309  df-bl 21310  df-mopn 21311  df-cnfld 21316  df-top 22832  df-topon 22849  df-topsp 22871  df-bases 22884  df-cld 22957  df-ntr 22958  df-cls 22959  df-cn 23165  df-cnp 23166  df-t1 23252  df-haus 23253  df-tx 23500  df-hmeo 23693  df-xms 24259  df-ms 24260  df-tms 24261  df-grpo 30474  df-gid 30475  df-ginv 30476  df-gdiv 30477  df-ablo 30526  df-vc 30540  df-nv 30573  df-va 30576  df-ba 30577  df-sm 30578  df-0v 30579  df-vs 30580  df-nmcv 30581  df-ims 30582  df-dip 30682  df-ph 30794

This theorem is referenced by:  ipblnfi  30836  htthlem  30898