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

Theorem unopnorm 30180
Description: A unitary operator is idempotent in the norm. (Contributed by NM, 25-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
unopnorm ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (norm‘(𝑇𝐴)) = (norm𝐴))

Proof of Theorem unopnorm
StepHypRef Expression
1 unopf1o 30179 . . . . 5 (𝑇 ∈ UniOp → 𝑇: ℋ–1-1-onto→ ℋ)
2 f1of 6700 . . . . 5 (𝑇: ℋ–1-1-onto→ ℋ → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
31, 2syl 17 . . . 4 (𝑇 ∈ UniOp → 𝑇: ℋ⟶ ℋ)
43ffvelrnda 6943 . . 3 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (𝑇𝐴) ∈ ℋ)
5 normcl 29388 . . 3 ((𝑇𝐴) ∈ ℋ → (norm‘(𝑇𝐴)) ∈ ℝ)
64, 5syl 17 . 2 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (norm‘(𝑇𝐴)) ∈ ℝ)
7 normcl 29388 . . 3 (𝐴 ∈ ℋ → (norm𝐴) ∈ ℝ)
87adantl 481 . 2 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (norm𝐴) ∈ ℝ)
9 normge0 29389 . . 3 ((𝑇𝐴) ∈ ℋ → 0 ≤ (norm‘(𝑇𝐴)))
104, 9syl 17 . 2 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm‘(𝑇𝐴)))
11 normge0 29389 . . 3 (𝐴 ∈ ℋ → 0 ≤ (norm𝐴))
1211adantl 481 . 2 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → 0 ≤ (norm𝐴))
13 unop 30178 . . . 4 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → ((𝑇𝐴) ·ih (𝑇𝐴)) = (𝐴 ·ih 𝐴))
14133anidm23 1419 . . 3 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → ((𝑇𝐴) ·ih (𝑇𝐴)) = (𝐴 ·ih 𝐴))
15 normsq 29397 . . . 4 ((𝑇𝐴) ∈ ℋ → ((norm‘(𝑇𝐴))↑2) = ((𝑇𝐴) ·ih (𝑇𝐴)))
164, 15syl 17 . . 3 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → ((norm‘(𝑇𝐴))↑2) = ((𝑇𝐴) ·ih (𝑇𝐴)))
17 normsq 29397 . . . 4 (𝐴 ∈ ℋ → ((norm𝐴)↑2) = (𝐴 ·ih 𝐴))
1817adantl 481 . . 3 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → ((norm𝐴)↑2) = (𝐴 ·ih 𝐴))
1914, 16, 183eqtr4d 2788 . 2 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → ((norm‘(𝑇𝐴))↑2) = ((norm𝐴)↑2))
206, 8, 10, 12, 19sq11d 13903 1 ((𝑇 ∈ UniOp ∧ 𝐴 ∈ ℋ) → (norm‘(𝑇𝐴)) = (norm𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1539  wcel 2108   class class class wbr 5070  wf 6414  1-1-ontowf1o 6417  cfv 6418  (class class class)co 7255  cr 10801  0cc0 10802  cle 10941  2c2 11958  cexp 13710  chba 29182   ·ih csp 29185  normcno 29186  UniOpcuo 29212
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880  ax-hilex 29262  ax-hfvadd 29263  ax-hvcom 29264  ax-hvass 29265  ax-hv0cl 29266  ax-hvaddid 29267  ax-hfvmul 29268  ax-hvmulid 29269  ax-hvdistr2 29272  ax-hvmul0 29273  ax-hfi 29342  ax-his1 29345  ax-his2 29346  ax-his3 29347  ax-his4 29348
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-sup 9131  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-rp 12660  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-hnorm 29231  df-hvsub 29234  df-unop 30106
This theorem is referenced by:  elunop2  30276  nmopun  30277
  Copyright terms: Public domain W3C validator