HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  h2hlm Structured version   Unicode version

Theorem h2hlm 26024
Description: The limit sequences of Hilbert space. (Contributed by NM, 6-Jun-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 13-May-2014.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
h2hl.1  |-  U  = 
<. <.  +h  ,  .h  >. ,  normh >.
h2hl.2  |-  U  e.  NrmCVec
h2hl.3  |-  ~H  =  ( BaseSet `  U )
h2hl.4  |-  D  =  ( IndMet `  U )
h2hl.5  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
Assertion
Ref Expression
h2hlm  |-  ~~>v  =  ( ( ~~> t `  J
)  |`  ( ~H  ^m  NN ) )

Proof of Theorem h2hlm
Dummy variables  x  f  y  j  k are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-hlim 26016 . . 3  |-  ~~>v  =  { <. f ,  x >.  |  ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) }
21relopabi 5137 . 2  |-  Rel  ~~>v
3 relres 5311 . 2  |-  Rel  (
( ~~> t `  J
)  |`  ( ~H  ^m  NN ) )
41eleq2i 2535 . . 3  |-  ( <.
f ,  x >.  e. 
~~>v  <->  <. f ,  x >.  e. 
{ <. f ,  x >.  |  ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) } )
5 opabid 4763 . . 3  |-  ( <.
f ,  x >.  e. 
{ <. f ,  x >.  |  ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) }  <->  ( (
f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) )
6 ancom 450 . . . . 5  |-  ( (
<. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J
)  /\  f  e.  ( ~H  ^m  NN ) )  <->  ( f  e.  ( ~H  ^m  NN )  /\  <. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J ) ) )
7 h2hl.3 . . . . . . . 8  |-  ~H  =  ( BaseSet `  U )
87hlex 25941 . . . . . . 7  |-  ~H  e.  _V
9 nnex 10562 . . . . . . 7  |-  NN  e.  _V
108, 9elmap 7466 . . . . . 6  |-  ( f  e.  ( ~H  ^m  NN )  <->  f : NN --> ~H )
1110anbi1i 695 . . . . 5  |-  ( ( f  e.  ( ~H 
^m  NN )  /\  <.
f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J
) )  <->  ( f : NN --> ~H  /\  <. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J )
) )
12 df-br 4457 . . . . . . 7  |-  ( f ( ~~> t `  J
) x  <->  <. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J )
)
13 h2hl.5 . . . . . . . . 9  |-  J  =  ( MetOpen `  D )
14 h2hl.2 . . . . . . . . . 10  |-  U  e.  NrmCVec
15 h2hl.4 . . . . . . . . . . 11  |-  D  =  ( IndMet `  U )
167, 15imsxmet 25725 . . . . . . . . . 10  |-  ( U  e.  NrmCVec  ->  D  e.  ( *Met `  ~H ) )
1714, 16mp1i 12 . . . . . . . . 9  |-  ( f : NN --> ~H  ->  D  e.  ( *Met `  ~H ) )
18 nnuz 11141 . . . . . . . . 9  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
19 1zzd 10916 . . . . . . . . 9  |-  ( f : NN --> ~H  ->  1  e.  ZZ )
20 eqidd 2458 . . . . . . . . 9  |-  ( ( f : NN --> ~H  /\  k  e.  NN )  ->  ( f `  k
)  =  ( f `
 k ) )
21 id 22 . . . . . . . . 9  |-  ( f : NN --> ~H  ->  f : NN --> ~H )
2213, 17, 18, 19, 20, 21lmmbrf 21827 . . . . . . . 8  |-  ( f : NN --> ~H  ->  ( f ( ~~> t `  J ) x  <->  ( x  e.  ~H  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( f `  k ) D x )  <  y ) ) )
23 eluznn 11177 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( j  e.  NN  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j ) )  -> 
k  e.  NN )
24 ffvelrn 6030 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( f : NN --> ~H  /\  k  e.  NN )  ->  ( f `  k
)  e.  ~H )
25 h2hl.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  U  = 
<. <.  +h  ,  .h  >. ,  normh >.
2625, 14, 7, 15h2hmetdval 26022 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( f `  k
)  e.  ~H  /\  x  e.  ~H )  ->  ( ( f `  k ) D x )  =  ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) ) )
2724, 26sylan 471 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  k  e.  NN )  /\  x  e.  ~H )  ->  ( ( f `
 k ) D x )  =  (
normh `  ( ( f `
 k )  -h  x ) ) )
2827breq1d 4466 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  k  e.  NN )  /\  x  e.  ~H )  ->  ( ( ( f `  k ) D x )  < 
y  <->  ( normh `  (
( f `  k
)  -h  x ) )  <  y ) )
2928an32s 804 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  k  e.  NN )  ->  ( ( ( f `  k ) D x )  < 
y  <->  ( normh `  (
( f `  k
)  -h  x ) )  <  y ) )
3023, 29sylan2 474 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  ( j  e.  NN  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
) )  ->  (
( ( f `  k ) D x )  <  y  <->  ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) )
3130anassrs 648 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  j  e.  NN )  /\  k  e.  ( ZZ>= `  j )
)  ->  ( (
( f `  k
) D x )  <  y  <->  ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) )
3231ralbidva 2893 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  j  e.  NN )  ->  ( A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( f `  k ) D x )  <  y  <->  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) )
3332rexbidva 2965 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  ->  ( E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( ( f `  k ) D x )  <  y  <->  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) )
3433ralbidv 2896 . . . . . . . . 9  |-  ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  ->  ( A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( f `  k ) D x )  < 
y  <->  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) )
3534pm5.32da 641 . . . . . . . 8  |-  ( f : NN --> ~H  ->  ( ( x  e.  ~H  /\ 
A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( ( f `  k ) D x )  < 
y )  <->  ( x  e.  ~H  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) ) )
3622, 35bitrd 253 . . . . . . 7  |-  ( f : NN --> ~H  ->  ( f ( ~~> t `  J ) x  <->  ( x  e.  ~H  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) ) )
3712, 36syl5bbr 259 . . . . . 6  |-  ( f : NN --> ~H  ->  (
<. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J
)  <->  ( x  e. 
~H  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) ) )
3837pm5.32i 637 . . . . 5  |-  ( ( f : NN --> ~H  /\  <.
f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J
) )  <->  ( f : NN --> ~H  /\  (
x  e.  ~H  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) ) )
396, 11, 383bitrri 272 . . . 4  |-  ( ( f : NN --> ~H  /\  ( x  e.  ~H  /\ 
A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
) )  <->  ( <. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J )  /\  f  e.  ( ~H  ^m  NN ) ) )
40 anass 649 . . . 4  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
)  <->  ( f : NN --> ~H  /\  (
x  e.  ~H  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j )
( normh `  ( (
f `  k )  -h  x ) )  < 
y ) ) )
41 vex 3112 . . . . 5  |-  x  e. 
_V
4241opelres 5289 . . . 4  |-  ( <.
f ,  x >.  e.  ( ( ~~> t `  J )  |`  ( ~H  ^m  NN ) )  <-> 
( <. f ,  x >.  e.  ( ~~> t `  J )  /\  f  e.  ( ~H  ^m  NN ) ) )
4339, 40, 423bitr4i 277 . . 3  |-  ( ( ( f : NN --> ~H  /\  x  e.  ~H )  /\  A. y  e.  RR+  E. j  e.  NN  A. k  e.  ( ZZ>= `  j ) ( normh `  ( ( f `  k )  -h  x
) )  <  y
)  <->  <. f ,  x >.  e.  ( ( ~~> t `  J )  |`  ( ~H  ^m  NN ) ) )
444, 5, 433bitri 271 . 2  |-  ( <.
f ,  x >.  e. 
~~>v  <->  <. f ,  x >.  e.  ( ( ~~> t `  J )  |`  ( ~H  ^m  NN ) ) )
452, 3, 44eqrelriiv 5106 1  |-  ~~>v  =  ( ( ~~> t `  J
)  |`  ( ~H  ^m  NN ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1395    e. wcel 1819   A.wral 2807   E.wrex 2808   <.cop 4038   class class class wbr 4456   {copab 4514    |` cres 5010   -->wf 5590   ` cfv 5594  (class class class)co 6296    ^m cmap 7438   1c1 9510    < clt 9645   NNcn 10556   ZZ>=cuz 11106   RR+crp 11245   *Metcxmt 18530   MetOpencmopn 18535   ~~> tclm 19854   NrmCVeccnv 25604   BaseSetcba 25606   IndMetcims 25611   ~Hchil 25963    +h cva 25964    .h csm 25965   normhcno 25967    -h cmv 25969    ~~>v chli 25971
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-rep 4568  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586  ax-pre-sup 9587  ax-addf 9588  ax-mulf 9589
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rmo 2815  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-er 7329  df-map 7440  df-pm 7441  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-sup 7919  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-div 10228  df-nn 10557  df-2 10615  df-3 10616  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-q 11208  df-rp 11246  df-xneg 11343  df-xadd 11344  df-xmul 11345  df-seq 12111  df-exp 12170  df-cj 12944  df-re 12945  df-im 12946  df-sqrt 13080  df-abs 13081  df-topgen 14861  df-psmet 18538  df-xmet 18539  df-met 18540  df-bl 18541  df-mopn 18542  df-top 19526  df-bases 19528  df-topon 19529  df-lm 19857  df-grpo 25320  df-gid 25321  df-ginv 25322  df-gdiv 25323  df-ablo 25411  df-vc 25566  df-nv 25612  df-va 25615  df-ba 25616  df-sm 25617  df-0v 25618  df-vs 25619  df-nmcv 25620  df-ims 25621  df-hvsub 26015  df-hlim 26016
This theorem is referenced by:  axhcompl-zf  26042  hlimadd  26237  hhlm  26243
  Copyright terms: Public domain W3C validator