MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ipeq0 Structured version   Unicode version

Theorem ipeq0 18971
Description: The inner product of a vector with itself is zero iff the vector is zero. Part of Definition 3.1-1 of [Kreyszig] p. 129. (Contributed by NM, 24-Jan-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 7-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
phlsrng.f  |-  F  =  (Scalar `  W )
phllmhm.h  |-  .,  =  ( .i `  W )
phllmhm.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
ip0l.z  |-  Z  =  ( 0g `  F
)
ip0l.o  |-  .0.  =  ( 0g `  W )
Assertion
Ref Expression
ipeq0  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  A  e.  V )  ->  (
( A  .,  A
)  =  Z  <->  A  =  .0.  ) )

Proof of Theorem ipeq0
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 phllmhm.v . . . . . 6  |-  V  =  ( Base `  W
)
2 phlsrng.f . . . . . 6  |-  F  =  (Scalar `  W )
3 phllmhm.h . . . . . 6  |-  .,  =  ( .i `  W )
4 ip0l.o . . . . . 6  |-  .0.  =  ( 0g `  W )
5 eqid 2402 . . . . . 6  |-  ( *r `  F )  =  ( *r `  F )
6 ip0l.z . . . . . 6  |-  Z  =  ( 0g `  F
)
71, 2, 3, 4, 5, 6isphl 18961 . . . . 5  |-  ( W  e.  PreHil 
<->  ( W  e.  LVec  /\  F  e.  *Ring  /\  A. x  e.  V  (
( y  e.  V  |->  ( y  .,  x
) )  e.  ( W LMHom  (ringLMod `  F )
)  /\  ( (
x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  )  /\  A. y  e.  V  (
( *r `  F ) `  (
x  .,  y )
)  =  ( y 
.,  x ) ) ) )
87simp3bi 1014 . . . 4  |-  ( W  e.  PreHil  ->  A. x  e.  V  ( ( y  e.  V  |->  ( y  .,  x ) )  e.  ( W LMHom  (ringLMod `  F
) )  /\  (
( x  .,  x
)  =  Z  ->  x  =  .0.  )  /\  A. y  e.  V  ( ( *r `  F ) `  ( x  .,  y ) )  =  ( y 
.,  x ) ) )
9 simp2 998 . . . . 5  |-  ( ( ( y  e.  V  |->  ( y  .,  x
) )  e.  ( W LMHom  (ringLMod `  F )
)  /\  ( (
x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  )  /\  A. y  e.  V  (
( *r `  F ) `  (
x  .,  y )
)  =  ( y 
.,  x ) )  ->  ( ( x 
.,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  ) )
109ralimi 2797 . . . 4  |-  ( A. x  e.  V  (
( y  e.  V  |->  ( y  .,  x
) )  e.  ( W LMHom  (ringLMod `  F )
)  /\  ( (
x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  )  /\  A. y  e.  V  (
( *r `  F ) `  (
x  .,  y )
)  =  ( y 
.,  x ) )  ->  A. x  e.  V  ( ( x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  ) )
118, 10syl 17 . . 3  |-  ( W  e.  PreHil  ->  A. x  e.  V  ( ( x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  ) )
12 oveq12 6287 . . . . . . 7  |-  ( ( x  =  A  /\  x  =  A )  ->  ( x  .,  x
)  =  ( A 
.,  A ) )
1312anidms 643 . . . . . 6  |-  ( x  =  A  ->  (
x  .,  x )  =  ( A  .,  A ) )
1413eqeq1d 2404 . . . . 5  |-  ( x  =  A  ->  (
( x  .,  x
)  =  Z  <->  ( A  .,  A )  =  Z ) )
15 eqeq1 2406 . . . . 5  |-  ( x  =  A  ->  (
x  =  .0.  <->  A  =  .0.  ) )
1614, 15imbi12d 318 . . . 4  |-  ( x  =  A  ->  (
( ( x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  )  <->  ( ( A 
.,  A )  =  Z  ->  A  =  .0.  ) ) )
1716rspccva 3159 . . 3  |-  ( ( A. x  e.  V  ( ( x  .,  x )  =  Z  ->  x  =  .0.  )  /\  A  e.  V )  ->  (
( A  .,  A
)  =  Z  ->  A  =  .0.  )
)
1811, 17sylan 469 . 2  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  A  e.  V )  ->  (
( A  .,  A
)  =  Z  ->  A  =  .0.  )
)
192, 3, 1, 6, 4ip0l 18969 . . 3  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  A  e.  V )  ->  (  .0.  .,  A )  =  Z )
20 oveq1 6285 . . . 4  |-  ( A  =  .0.  ->  ( A  .,  A )  =  (  .0.  .,  A
) )
2120eqeq1d 2404 . . 3  |-  ( A  =  .0.  ->  (
( A  .,  A
)  =  Z  <->  (  .0.  .,  A )  =  Z ) )
2219, 21syl5ibrcom 222 . 2  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  A  e.  V )  ->  ( A  =  .0.  ->  ( A  .,  A )  =  Z ) )
2318, 22impbid 190 1  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  A  e.  V )  ->  (
( A  .,  A
)  =  Z  <->  A  =  .0.  ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    /\ w3a 974    = wceq 1405    e. wcel 1842   A.wral 2754    |-> cmpt 4453   ` cfv 5569  (class class class)co 6278   Basecbs 14841   *rcstv 14911  Scalarcsca 14912   .icip 14914   0gc0g 15054   *Ringcsr 17813   LMHom clmhm 17985   LVecclvec 18068  ringLModcrglmod 18135   PreHilcphl 18957
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1639  ax-4 1652  ax-5 1725  ax-6 1771  ax-7 1814  ax-8 1844  ax-9 1846  ax-10 1861  ax-11 1866  ax-12 1878  ax-13 2026  ax-ext 2380  ax-rep 4507  ax-sep 4517  ax-nul 4525  ax-pow 4572  ax-pr 4630  ax-un 6574  ax-cnex 9578  ax-resscn 9579  ax-1cn 9580  ax-icn 9581  ax-addcl 9582  ax-addrcl 9583  ax-mulcl 9584  ax-mulrcl 9585  ax-mulcom 9586  ax-addass 9587  ax-mulass 9588  ax-distr 9589  ax-i2m1 9590  ax-1ne0 9591  ax-1rid 9592  ax-rnegex 9593  ax-rrecex 9594  ax-cnre 9595  ax-pre-lttri 9596  ax-pre-lttrn 9597  ax-pre-ltadd 9598  ax-pre-mulgt0 9599
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1408  df-ex 1634  df-nf 1638  df-sb 1764  df-eu 2242  df-mo 2243  df-clab 2388  df-cleq 2394  df-clel 2397  df-nfc 2552  df-ne 2600  df-nel 2601  df-ral 2759  df-rex 2760  df-reu 2761  df-rmo 2762  df-rab 2763  df-v 3061  df-sbc 3278  df-csb 3374  df-dif 3417  df-un 3419  df-in 3421  df-ss 3428  df-pss 3430  df-nul 3739  df-if 3886  df-pw 3957  df-sn 3973  df-pr 3975  df-tp 3977  df-op 3979  df-uni 4192  df-iun 4273  df-br 4396  df-opab 4454  df-mpt 4455  df-tr 4490  df-eprel 4734  df-id 4738  df-po 4744  df-so 4745  df-fr 4782  df-we 4784  df-xp 4829  df-rel 4830  df-cnv 4831  df-co 4832  df-dm 4833  df-rn 4834  df-res 4835  df-ima 4836  df-pred 5367  df-ord 5413  df-on 5414  df-lim 5415  df-suc 5416  df-iota 5533  df-fun 5571  df-fn 5572  df-f 5573  df-f1 5574  df-fo 5575  df-f1o 5576  df-fv 5577  df-riota 6240  df-ov 6281  df-oprab 6282  df-mpt2 6283  df-om 6684  df-wrecs 7013  df-recs 7075  df-rdg 7113  df-er 7348  df-en 7555  df-dom 7556  df-sdom 7557  df-pnf 9660  df-mnf 9661  df-xr 9662  df-ltxr 9663  df-le 9664  df-sub 9843  df-neg 9844  df-nn 10577  df-2 10635  df-3 10636  df-4 10637  df-5 10638  df-6 10639  df-7 10640  df-8 10641  df-ndx 14844  df-slot 14845  df-base 14846  df-sets 14847  df-plusg 14922  df-sca 14925  df-vsca 14926  df-ip 14927  df-0g 15056  df-mgm 16196  df-sgrp 16235  df-mnd 16245  df-grp 16381  df-ghm 16589  df-lmod 17834  df-lmhm 17988  df-lvec 18069  df-sra 18138  df-rgmod 18139  df-phl 18959
This theorem is referenced by:  ip2eq  18986  ocvin  19003  lsmcss  19021  obsne0  19054  cphipeq0  21942  ipcau2  21969  tchcph  21972
  Copyright terms: Public domain W3C validator