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

Theorem nmcoplb 22440
Description: A lower bound for the norm of a continuous linear Hilbert space operator. Theorem 3.5(ii) of [Beran] p. 99. (Contributed by NM, 7-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
nmcoplb  |-  ( ( T  e.  LinOp  /\  T  e.  ConOp  /\  A  e.  ~H )  ->  ( normh `  ( T `  A
) )  <_  (
( normop `  T )  x.  ( normh `  A )
) )

Proof of Theorem nmcoplb
StepHypRef Expression
1 elin 3266 . . 3  |-  ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp )  <-> 
( T  e.  LinOp  /\  T  e.  ConOp ) )
2 fveq1 5376 . . . . . . . 8  |-  ( T  =  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  ->  ( T `  A )  =  ( if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H ) ) `  A ) )
32fveq2d 5381 . . . . . . 7  |-  ( T  =  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  ->  ( normh `  ( T `  A
) )  =  (
normh `  ( if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T , 
(  _I  |`  ~H )
) `  A )
) )
4 fveq2 5377 . . . . . . . 8  |-  ( T  =  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  ->  ( normop `  T
)  =  ( normop `  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H ) ) ) )
54oveq1d 5725 . . . . . . 7  |-  ( T  =  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  ->  ( ( normop `  T )  x.  ( normh `  A ) )  =  ( ( normop `  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H ) ) )  x.  ( normh `  A
) ) )
63, 5breq12d 3933 . . . . . 6  |-  ( T  =  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  ->  ( ( normh `  ( T `  A ) )  <_ 
( ( normop `  T
)  x.  ( normh `  A ) )  <->  ( normh `  ( if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
) `  A )
)  <_  ( ( normop `  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H ) ) )  x.  ( normh `  A
) ) ) )
76imbi2d 309 . . . . 5  |-  ( T  =  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  ->  ( ( A  e.  ~H  ->  (
normh `  ( T `  A ) )  <_ 
( ( normop `  T
)  x.  ( normh `  A ) ) )  <-> 
( A  e.  ~H  ->  ( normh `  ( if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
) `  A )
)  <_  ( ( normop `  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H ) ) )  x.  ( normh `  A
) ) ) ) )
8 idlnop 22402 . . . . . . . . . 10  |-  (  _I  |`  ~H )  e.  LinOp
9 idcnop 22391 . . . . . . . . . 10  |-  (  _I  |`  ~H )  e.  ConOp
10 elin 3266 . . . . . . . . . 10  |-  ( (  _I  |`  ~H )  e.  ( LinOp  i^i  ConOp )  <->  ( (  _I  |`  ~H )  e. 
LinOp  /\  (  _I  |`  ~H )  e.  ConOp ) )
118, 9, 10mpbir2an 891 . . . . . . . . 9  |-  (  _I  |`  ~H )  e.  (
LinOp  i^i  ConOp )
1211elimel 3522 . . . . . . . 8  |-  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T , 
(  _I  |`  ~H )
)  e.  ( LinOp  i^i  ConOp )
13 elin 3266 . . . . . . . 8  |-  ( if ( T  e.  (
LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  e.  ( LinOp  i^i  ConOp )  <->  ( if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T , 
(  _I  |`  ~H )
)  e.  LinOp  /\  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  e.  ConOp ) )
1412, 13mpbi 201 . . . . . . 7  |-  ( if ( T  e.  (
LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  e.  LinOp  /\  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H )
)  e.  ConOp )
1514simpli 446 . . . . . 6  |-  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T , 
(  _I  |`  ~H )
)  e.  LinOp
1614simpri 450 . . . . . 6  |-  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T , 
(  _I  |`  ~H )
)  e.  ConOp
1715, 16nmcoplbi 22438 . . . . 5  |-  ( A  e.  ~H  ->  ( normh `  ( if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T , 
(  _I  |`  ~H )
) `  A )
)  <_  ( ( normop `  if ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp ) ,  T ,  (  _I  |`  ~H ) ) )  x.  ( normh `  A
) ) )
187, 17dedth 3511 . . . 4  |-  ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp )  ->  ( A  e. 
~H  ->  ( normh `  ( T `  A )
)  <_  ( ( normop `  T )  x.  ( normh `  A ) ) ) )
1918imp 420 . . 3  |-  ( ( T  e.  ( LinOp  i^i  ConOp )  /\  A  e. 
~H )  ->  ( normh `  ( T `  A ) )  <_ 
( ( normop `  T
)  x.  ( normh `  A ) ) )
201, 19sylanbr 461 . 2  |-  ( ( ( T  e.  LinOp  /\  T  e.  ConOp )  /\  A  e.  ~H )  ->  ( normh `  ( T `  A ) )  <_ 
( ( normop `  T
)  x.  ( normh `  A ) ) )
21203impa 1151 1  |-  ( ( T  e.  LinOp  /\  T  e.  ConOp  /\  A  e.  ~H )  ->  ( normh `  ( T `  A
) )  <_  (
( normop `  T )  x.  ( normh `  A )
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    /\ wa 360    /\ w3a 939    = wceq 1619    e. wcel 1621    i^i cin 3077   ifcif 3470   class class class wbr 3920    _I cid 4197    |` cres 4582   ` cfv 4592  (class class class)co 5710    x. cmul 8622    <_ cle 8748   ~Hchil 21329   normhcno 21333   normopcnop 21355   ConOpccop 21356   LinOpclo 21357
This theorem is referenced by:  lnopconi  22444
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1926  ax-ext 2234  ax-rep 4028  ax-sep 4038  ax-nul 4046  ax-pow 4082  ax-pr 4108  ax-un 4403  ax-cnex 8673  ax-resscn 8674  ax-1cn 8675  ax-icn 8676  ax-addcl 8677  ax-addrcl 8678  ax-mulcl 8679  ax-mulrcl 8680  ax-mulcom 8681  ax-addass 8682  ax-mulass 8683  ax-distr 8684  ax-i2m1 8685  ax-1ne0 8686  ax-1rid 8687  ax-rnegex 8688  ax-rrecex 8689  ax-cnre 8690  ax-pre-lttri 8691  ax-pre-lttrn 8692  ax-pre-ltadd 8693  ax-pre-mulgt0 8694  ax-pre-sup 8695  ax-hilex 21409  ax-hfvadd 21410  ax-hvcom 21411  ax-hvass 21412  ax-hv0cl 21413  ax-hvaddid 21414  ax-hfvmul 21415  ax-hvmulid 21416  ax-hvmulass 21417  ax-hvdistr1 21418  ax-hvdistr2 21419  ax-hvmul0 21420  ax-hfi 21488  ax-his1 21491  ax-his2 21492  ax-his3 21493  ax-his4 21494
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 940  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1883  df-eu 2118  df-mo 2119  df-clab 2240  df-cleq 2246  df-clel 2249  df-nfc 2374  df-ne 2414  df-nel 2415  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2516  df-v 2729  df-sbc 2922  df-csb 3010  df-dif 3081  df-un 3083  df-in 3085  df-ss 3089  df-pss 3091  df-nul 3363  df-if 3471  df-pw 3532  df-sn 3550  df-pr 3551  df-tp 3552  df-op 3553  df-uni 3728  df-iun 3805  df-br 3921  df-opab 3975  df-mpt 3976  df-tr 4011  df-eprel 4198  df-id 4202  df-po 4207  df-so 4208  df-fr 4245  df-we 4247  df-ord 4288  df-on 4289  df-lim 4290  df-suc 4291  df-om 4548  df-xp 4594  df-rel 4595  df-cnv 4596  df-co 4597  df-dm 4598  df-rn 4599  df-res 4600  df-ima 4601  df-fun 4602  df-fn 4603  df-f 4604  df-f1 4605  df-fo 4606  df-f1o 4607  df-fv 4608  df-ov 5713  df-oprab 5714  df-mpt2 5715  df-1st 5974  df-2nd 5975  df-iota 6143  df-riota 6190  df-recs 6274  df-rdg 6309  df-er 6546  df-map 6660  df-en 6750  df-dom 6751  df-sdom 6752  df-sup 7078  df-pnf 8749  df-mnf 8750  df-xr 8751  df-ltxr 8752  df-le 8753  df-sub 8919  df-neg 8920  df-div 9304  df-n 9627  df-2 9684  df-3 9685  df-4 9686  df-n0 9845  df-z 9904  df-uz 10110  df-rp 10234  df-seq 10925  df-exp 10983  df-cj 11461  df-re 11462  df-im 11463  df-sqr 11597  df-abs 11598  df-grpo 20688  df-gid 20689  df-ablo 20779  df-vc 20932  df-nv 20978  df-va 20981  df-ba 20982  df-sm 20983  df-0v 20984  df-nmcv 20986  df-hnorm 21378  df-hba 21379  df-hvsub 21381  df-nmop 22249  df-cnop 22250  df-lnop 22251  df-unop 22253
  Copyright terms: Public domain W3C validator