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

Theorem hhcno 29068
Description: The continuous operators of Hilbert space. (Contributed by Mario Carneiro, 19-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
hhcn.1 𝐷 = (norm ∘ − )
hhcn.2 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
Assertion
Ref Expression
hhcno ContOp = (𝐽 Cn 𝐽)

Proof of Theorem hhcno
Dummy variables 𝑥 𝑤 𝑦 𝑧 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rab 3055 . 2 {𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ∣ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)} = {𝑡 ∣ (𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦))}
2 df-cnop 29004 . 2 ContOp = {𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ∣ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)}
3 hhcn.1 . . . . . . . . . . . . . 14 𝐷 = (norm ∘ − )
43hilmetdval 28358 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑥𝐷𝑤) = (norm‘(𝑥 𝑤)))
5 normsub 28305 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (norm‘(𝑥 𝑤)) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
64, 5eqtrd 2790 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑥𝐷𝑤) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
76adantll 752 . . . . . . . . . . 11 (((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑥𝐷𝑤) = (norm‘(𝑤 𝑥)))
87breq1d 4810 . . . . . . . . . 10 (((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 ↔ (norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧))
9 ffvelrn 6516 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (𝑡𝑥) ∈ ℋ)
10 ffvelrn 6516 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (𝑡𝑤) ∈ ℋ)
119, 10anim12dan 918 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑡𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑡𝑤) ∈ ℋ))
123hilmetdval 28358 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑡𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑡𝑤) ∈ ℋ) → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) = (norm‘((𝑡𝑥) − (𝑡𝑤))))
13 normsub 28305 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑡𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑡𝑤) ∈ ℋ) → (norm‘((𝑡𝑥) − (𝑡𝑤))) = (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))))
1412, 13eqtrd 2790 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑡𝑥) ∈ ℋ ∧ (𝑡𝑤) ∈ ℋ) → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) = (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))))
1511, 14syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ (𝑥 ∈ ℋ ∧ 𝑤 ∈ ℋ)) → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) = (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))))
1615anassrs 683 . . . . . . . . . . 11 (((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) = (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))))
1716breq1d 4810 . . . . . . . . . 10 (((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦 ↔ (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦))
188, 17imbi12d 333 . . . . . . . . 9 (((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) ∧ 𝑤 ∈ ℋ) → (((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦) ↔ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
1918ralbidva 3119 . . . . . . . 8 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (∀𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
2019rexbidv 3186 . . . . . . 7 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (∃𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦) ↔ ∃𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
2120ralbidv 3120 . . . . . 6 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ 𝑥 ∈ ℋ) → (∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
2221ralbidva 3119 . . . . 5 (𝑡: ℋ⟶ ℋ → (∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
2322pm5.32i 672 . . . 4 ((𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦)) ↔ (𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
243hilxmet 28357 . . . . 5 𝐷 ∈ (∞Met‘ ℋ)
25 hhcn.2 . . . . . 6 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
2625, 25metcn 22545 . . . . 5 ((𝐷 ∈ (∞Met‘ ℋ) ∧ 𝐷 ∈ (∞Met‘ ℋ)) → (𝑡 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) ↔ (𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦))))
2724, 24, 26mp2an 710 . . . 4 (𝑡 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) ↔ (𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((𝑥𝐷𝑤) < 𝑧 → ((𝑡𝑥)𝐷(𝑡𝑤)) < 𝑦)))
28 ax-hilex 28161 . . . . . 6 ℋ ∈ V
2928, 28elmap 8048 . . . . 5 (𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ↔ 𝑡: ℋ⟶ ℋ)
3029anbi1i 733 . . . 4 ((𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)) ↔ (𝑡: ℋ⟶ ℋ ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
3123, 27, 303bitr4i 292 . . 3 (𝑡 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) ↔ (𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦)))
3231abbi2i 2872 . 2 (𝐽 Cn 𝐽) = {𝑡 ∣ (𝑡 ∈ ( ℋ ↑𝑚 ℋ) ∧ ∀𝑥 ∈ ℋ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ((norm‘(𝑤 𝑥)) < 𝑧 → (norm‘((𝑡𝑤) − (𝑡𝑥))) < 𝑦))}
331, 2, 323eqtr4i 2788 1 ContOp = (𝐽 Cn 𝐽)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1628  wcel 2135  {cab 2742  wral 3046  wrex 3047  {crab 3050   class class class wbr 4800  ccom 5266  wf 6041  cfv 6045  (class class class)co 6809  𝑚 cmap 8019   < clt 10262  +crp 12021  ∞Metcxmt 19929  MetOpencmopn 19934   Cn ccn 21226  chil 28081  normcno 28085   cmv 28087  ContOpccop 28108
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1867  ax-4 1882  ax-5 1984  ax-6 2050  ax-7 2086  ax-8 2137  ax-9 2144  ax-10 2164  ax-11 2179  ax-12 2192  ax-13 2387  ax-ext 2736  ax-rep 4919  ax-sep 4929  ax-nul 4937  ax-pow 4988  ax-pr 5051  ax-un 7110  ax-cnex 10180  ax-resscn 10181  ax-1cn 10182  ax-icn 10183  ax-addcl 10184  ax-addrcl 10185  ax-mulcl 10186  ax-mulrcl 10187  ax-mulcom 10188  ax-addass 10189  ax-mulass 10190  ax-distr 10191  ax-i2m1 10192  ax-1ne0 10193  ax-1rid 10194  ax-rnegex 10195  ax-rrecex 10196  ax-cnre 10197  ax-pre-lttri 10198  ax-pre-lttrn 10199  ax-pre-ltadd 10200  ax-pre-mulgt0 10201  ax-pre-sup 10202  ax-addf 10203  ax-mulf 10204  ax-hilex 28161  ax-hfvadd 28162  ax-hvcom 28163  ax-hvass 28164  ax-hv0cl 28165  ax-hvaddid 28166  ax-hfvmul 28167  ax-hvmulid 28168  ax-hvmulass 28169  ax-hvdistr1 28170  ax-hvdistr2 28171  ax-hvmul0 28172  ax-hfi 28241  ax-his1 28244  ax-his2 28245  ax-his3 28246  ax-his4 28247
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1631  df-ex 1850  df-nf 1855  df-sb 2043  df-eu 2607  df-mo 2608  df-clab 2743  df-cleq 2749  df-clel 2752  df-nfc 2887  df-ne 2929  df-nel 3032  df-ral 3051  df-rex 3052  df-reu 3053  df-rmo 3054  df-rab 3055  df-v 3338  df-sbc 3573  df-csb 3671  df-dif 3714  df-un 3716  df-in 3718  df-ss 3725  df-pss 3727  df-nul 4055  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4585  df-iun 4670  df-br 4801  df-opab 4861  df-mpt 4878  df-tr 4901  df-id 5170  df-eprel 5175  df-po 5183  df-so 5184  df-fr 5221  df-we 5223  df-xp 5268  df-rel 5269  df-cnv 5270  df-co 5271  df-dm 5272  df-rn 5273  df-res 5274  df-ima 5275  df-pred 5837  df-ord 5883  df-on 5884  df-lim 5885  df-suc 5886  df-iota 6008  df-fun 6047  df-fn 6048  df-f 6049  df-f1 6050  df-fo 6051  df-f1o 6052  df-fv 6053  df-riota 6770  df-ov 6812  df-oprab 6813  df-mpt2 6814  df-om 7227  df-1st 7329  df-2nd 7330  df-wrecs 7572  df-recs 7633  df-rdg 7671  df-er 7907  df-map 8021  df-en 8118  df-dom 8119  df-sdom 8120  df-sup 8509  df-inf 8510  df-pnf 10264  df-mnf 10265  df-xr 10266  df-ltxr 10267  df-le 10268  df-sub 10456  df-neg 10457  df-div 10873  df-nn 11209  df-2 11267  df-3 11268  df-4 11269  df-n0 11481  df-z 11566  df-uz 11876  df-q 11978  df-rp 12022  df-xneg 12135  df-xadd 12136  df-xmul 12137  df-seq 12992  df-exp 13051  df-cj 14034  df-re 14035  df-im 14036  df-sqrt 14170  df-abs 14171  df-topgen 16302  df-psmet 19936  df-xmet 19937  df-met 19938  df-bl 19939  df-mopn 19940  df-top 20897  df-topon 20914  df-bases 20948  df-cn 21229  df-cnp 21230  df-grpo 27652  df-gid 27653  df-ginv 27654  df-gdiv 27655  df-ablo 27704  df-vc 27719  df-nv 27752  df-va 27755  df-ba 27756  df-sm 27757  df-0v 27758  df-vs 27759  df-nmcv 27760  df-ims 27761  df-hnorm 28130  df-hvsub 28133  df-cnop 29004
This theorem is referenced by:  hmopidmchi  29315
  Copyright terms: Public domain W3C validator