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

Theorem nmoolb 27935
Description: A lower bound for an operator norm. (Contributed by NM, 8-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
nmoolb.1 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
nmoolb.2 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
nmoolb.l 𝐿 = (normCV𝑈)
nmoolb.m 𝑀 = (normCV𝑊)
nmoolb.3 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
Assertion
Ref Expression
nmoolb (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) ∧ (𝐴𝑋 ∧ (𝐿𝐴) ≤ 1)) → (𝑀‘(𝑇𝐴)) ≤ (𝑁𝑇))

Proof of Theorem nmoolb
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nmoolb.2 . . . . . 6 𝑌 = (BaseSet‘𝑊)
2 nmoolb.m . . . . . 6 𝑀 = (normCV𝑊)
31, 2nmosetre 27928 . . . . 5 ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ)
4 ressxr 10275 . . . . 5 ℝ ⊆ ℝ*
53, 4syl6ss 3756 . . . 4 ((𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ*)
653adant1 1125 . . 3 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) → {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ*)
7 fveq2 6352 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝐴 → (𝐿𝑦) = (𝐿𝐴))
87breq1d 4814 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐴 → ((𝐿𝑦) ≤ 1 ↔ (𝐿𝐴) ≤ 1))
9 fveq2 6352 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝐴 → (𝑇𝑦) = (𝑇𝐴))
109fveq2d 6356 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝐴 → (𝑀‘(𝑇𝑦)) = (𝑀‘(𝑇𝐴)))
1110eqeq2d 2770 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐴 → ((𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦)) ↔ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝐴))))
128, 11anbi12d 749 . . . . . 6 (𝑦 = 𝐴 → (((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦))) ↔ ((𝐿𝐴) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝐴)))))
13 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝐴))
1413biantru 527 . . . . . 6 ((𝐿𝐴) ≤ 1 ↔ ((𝐿𝐴) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝐴))))
1512, 14syl6bbr 278 . . . . 5 (𝑦 = 𝐴 → (((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦))) ↔ (𝐿𝐴) ≤ 1))
1615rspcev 3449 . . . 4 ((𝐴𝑋 ∧ (𝐿𝐴) ≤ 1) → ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦))))
17 fvex 6362 . . . . 5 (𝑀‘(𝑇𝐴)) ∈ V
18 eqeq1 2764 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝐴)) → (𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)) ↔ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦))))
1918anbi2d 742 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝐴)) → (((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦))) ↔ ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦)))))
2019rexbidv 3190 . . . . 5 (𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝐴)) → (∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦))) ↔ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦)))))
2117, 20elab 3490 . . . 4 ((𝑀‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))} ↔ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) = (𝑀‘(𝑇𝑦))))
2216, 21sylibr 224 . . 3 ((𝐴𝑋 ∧ (𝐿𝐴) ≤ 1) → (𝑀‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))})
23 supxrub 12347 . . 3 (({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))} ⊆ ℝ* ∧ (𝑀‘(𝑇𝐴)) ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))}) → (𝑀‘(𝑇𝐴)) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
246, 22, 23syl2an 495 . 2 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) ∧ (𝐴𝑋 ∧ (𝐿𝐴) ≤ 1)) → (𝑀‘(𝑇𝐴)) ≤ sup({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
25 nmoolb.1 . . . 4 𝑋 = (BaseSet‘𝑈)
26 nmoolb.l . . . 4 𝐿 = (normCV𝑈)
27 nmoolb.3 . . . 4 𝑁 = (𝑈 normOpOLD 𝑊)
2825, 1, 26, 2, 27nmooval 27927 . . 3 ((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) → (𝑁𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
2928adantr 472 . 2 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) ∧ (𝐴𝑋 ∧ (𝐿𝐴) ≤ 1)) → (𝑁𝑇) = sup({𝑥 ∣ ∃𝑦𝑋 ((𝐿𝑦) ≤ 1 ∧ 𝑥 = (𝑀‘(𝑇𝑦)))}, ℝ*, < ))
3024, 29breqtrrd 4832 1 (((𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑇:𝑋𝑌) ∧ (𝐴𝑋 ∧ (𝐿𝐴) ≤ 1)) → (𝑀‘(𝑇𝐴)) ≤ (𝑁𝑇))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  {cab 2746  wrex 3051  wss 3715   class class class wbr 4804  wf 6045  cfv 6049  (class class class)co 6813  supcsup 8511  cr 10127  1c1 10129  *cxr 10265   < clt 10266  cle 10267  NrmCVeccnv 27748  BaseSetcba 27750  normCVcnmcv 27754   normOpOLD cnmoo 27905
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-id 5174  df-po 5187  df-so 5188  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-er 7911  df-map 8025  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-sup 8513  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-vc 27723  df-nv 27756  df-va 27759  df-ba 27760  df-sm 27761  df-0v 27762  df-nmcv 27764  df-nmoo 27909
This theorem is referenced by:  nmblolbii  27963
  Copyright terms: Public domain W3C validator