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Theorem tchcph 21553
Description: The standard definition of a norm turns any pre-Hilbert space over a quadratically closed subfield of  CC into a complex pre-Hilbert space (which allows access to a norm, metric, and topology). (Contributed by Mario Carneiro, 11-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
tchval.n  |-  G  =  (toCHil `  W )
tchcph.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
tchcph.f  |-  F  =  (Scalar `  W )
tchcph.1  |-  ( ph  ->  W  e.  PreHil )
tchcph.2  |-  ( ph  ->  F  =  (flds  K ) )
tchcph.h  |-  .,  =  ( .i `  W )
tchcph.3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  K )
tchcph.4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x
) )
Assertion
Ref Expression
tchcph  |-  ( ph  ->  G  e.  CPreHil )
Distinct variable groups:    x,  .,    x, F   
x, G    x, V    ph, x    x, W
Allowed substitution hint:    K( x)

Proof of Theorem tchcph
Dummy variables  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tchcph.1 . . . 4  |-  ( ph  ->  W  e.  PreHil )
2 tchval.n . . . . 5  |-  G  =  (toCHil `  W )
32tchphl 21543 . . . 4  |-  ( W  e.  PreHil 
<->  G  e.  PreHil )
41, 3sylib 196 . . 3  |-  ( ph  ->  G  e.  PreHil )
5 tchcph.v . . . . . . 7  |-  V  =  ( Base `  W
)
6 tchcph.h . . . . . . 7  |-  .,  =  ( .i `  W )
72, 5, 6tchval 21534 . . . . . 6  |-  G  =  ( W toNrmGrp  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) )
8 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( -g `  W )  =  (
-g `  W )
9 eqid 2443 . . . . . 6  |-  ( 0g
`  W )  =  ( 0g `  W
)
10 phllmod 18538 . . . . . . . 8  |-  ( W  e.  PreHil  ->  W  e.  LMod )
111, 10syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  W  e.  LMod )
12 lmodgrp 17393 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LMod  ->  W  e. 
Grp )
1311, 12syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  W  e.  Grp )
14 tchcph.f . . . . . . . . 9  |-  F  =  (Scalar `  W )
15 tchcph.2 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  F  =  (flds  K ) )
162, 5, 14, 1, 15, 6tchcphlem3 21549 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  (
x  .,  x )  e.  RR )
17 tchcph.4 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x
) )
1816, 17resqrtcld 13228 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  e.  RR )
19 eqid 2443 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) )  =  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) )
2018, 19fmptd 6040 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) : V --> RR )
21 oveq12 6290 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  =  y  /\  x  =  y )  ->  ( x  .,  x
)  =  ( y 
.,  y ) )
2221anidms 645 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  (
x  .,  x )  =  ( y  .,  y ) )
2322fveq2d 5860 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  =  ( sqr `  (
y  .,  y )
) )
24 fvex 5866 . . . . . . . . . 10  |-  ( sqr `  ( x  .,  x
) )  e.  _V
2523, 19, 24fvmpt3i 5945 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  V  ->  (
( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )
2625adantl 466 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )
2726eqeq1d 2445 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  0  <->  ( sqr `  ( y  .,  y ) )  =  0 ) )
28 eqid 2443 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( Base `  F )  =  (
Base `  F )
29 phllvec 18537 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( W  e.  PreHil  ->  W  e.  LVec )
301, 29syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
3114lvecdrng 17625 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( W  e.  LVec  ->  F  e.  DivRing )
3230, 31syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  F  e.  DivRing )
3328, 15, 32cphsubrglem 21497 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( F  =  (flds  ( Base `  F ) )  /\  ( Base `  F )  =  ( K  i^i  CC )  /\  ( Base `  F )  e.  (SubRing ` fld ) ) )
3433simp2d 1010 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  =  ( K  i^i  CC ) )
35 inss2 3704 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  i^i  CC )  C_  CC
3634, 35syl6eqss 3539 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  C_  CC )
3736adantr 465 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  ( Base `  F )  C_  CC )
3814, 6, 5, 28ipcl 18541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  y  e.  V  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  ( Base `  F
) )
39383anidm23 1288 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  ( Base `  F
) )
401, 39sylan 471 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  ( Base `  F
) )
4137, 40sseldd 3490 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  CC )
4241sqrtcld 13247 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  ( sqr `  ( y  .,  y ) )  e.  CC )
43 sqeq0 12211 . . . . . . . . 9  |-  ( ( sqr `  ( y 
.,  y ) )  e.  CC  ->  (
( ( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  0  <->  ( sqr `  ( y  .,  y
) )  =  0 ) )
4442, 43syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  0  <->  ( sqr `  ( y  .,  y
) )  =  0 ) )
4541sqsqrtd 13249 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  ( y  .,  y ) )
462, 5, 14, 1, 15tchclm 21548 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  W  e. CMod )
4714clm0 21445 . . . . . . . . . . 11  |-  ( W  e. CMod  ->  0  =  ( 0g `  F ) )
4846, 47syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  0  =  ( 0g
`  F ) )
4948adantr 465 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  0  =  ( 0g `  F ) )
5045, 49eqeq12d 2465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  0  <->  ( y  .,  y )  =  ( 0g `  F ) ) )
5144, 50bitr3d 255 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( sqr `  (
y  .,  y )
)  =  0  <->  (
y  .,  y )  =  ( 0g `  F ) ) )
52 eqid 2443 . . . . . . . . 9  |-  ( 0g
`  F )  =  ( 0g `  F
)
5314, 6, 5, 52, 9ipeq0 18546 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  y  e.  V )  ->  (
( y  .,  y
)  =  ( 0g
`  F )  <->  y  =  ( 0g `  W ) ) )
541, 53sylan 471 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( y  .,  y
)  =  ( 0g
`  F )  <->  y  =  ( 0g `  W ) ) )
5527, 51, 543bitrd 279 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  0  <->  y  =  ( 0g `  W ) ) )
561adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  W  e.  PreHil )
5733simp1d 1009 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  F  =  (flds  ( Base `  F
) ) )
5857adantr 465 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  F  =  (flds  ( Base `  F
) ) )
59 3anass 978 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  ( Base `  F )  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x )  <->  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
60 tchcph.3 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  K )
61 simpr2 1004 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  ->  x  e.  RR )
6261recnd 9625 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  ->  x  e.  CC )
6362sqrtcld 13247 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  CC )
6460, 63jca 532 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( ( sqr `  x
)  e.  K  /\  ( sqr `  x )  e.  CC ) )
6564ex 434 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x )  ->  (
( sqr `  x
)  e.  K  /\  ( sqr `  x )  e.  CC ) ) )
6634eleq2d 2513 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
Base `  F )  <->  x  e.  ( K  i^i  CC ) ) )
67 recn 9585 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  e.  RR  ->  x  e.  CC )
68 elin 3672 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  e.  ( K  i^i  CC )  <->  ( x  e.  K  /\  x  e.  CC ) )
6968rbaib 906 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  e.  CC  ->  (
x  e.  ( K  i^i  CC )  <->  x  e.  K ) )
7067, 69syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x  e.  ( K  i^i  CC )  <->  x  e.  K ) )
7166, 70sylan9bb 699 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( x  e.  ( Base `  F
)  <->  x  e.  K
) )
7271adantrr 716 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( x  e.  (
Base `  F )  <->  x  e.  K ) )
7372ex 434 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )  ->  (
x  e.  ( Base `  F )  <->  x  e.  K ) ) )
7473pm5.32rd 640 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  <->  ( x  e.  K  /\  (
x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) ) )
75 3anass 978 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x )  <->  ( x  e.  K  /\  (
x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
7674, 75syl6bbr 263 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  <->  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
7734eleq2d 2513 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F )  <->  ( sqr `  x )  e.  ( K  i^i  CC ) ) )
78 elin 3672 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( sqr `  x )  e.  ( K  i^i  CC )  <->  ( ( sqr `  x )  e.  K  /\  ( sqr `  x
)  e.  CC ) )
7977, 78syl6bb 261 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F )  <->  ( ( sqr `  x )  e.  K  /\  ( sqr `  x )  e.  CC ) ) )
8065, 76, 793imtr4d 268 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) ) )
8159, 80syl5bi 217 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x
)  ->  ( sqr `  x )  e.  (
Base `  F )
) )
8281imp 429 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x
) )  ->  ( sqr `  x )  e.  ( Base `  F
) )
8382adantlr 714 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  V  /\  z  e.  V )
)  /\  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x
) )  ->  ( sqr `  x )  e.  ( Base `  F
) )
8417adantlr 714 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  V  /\  z  e.  V )
)  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x
) )
85 simprl 756 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
y  e.  V )
86 simprr 757 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
z  e.  V )
872, 5, 14, 56, 58, 6, 83, 84, 28, 8, 85, 86tchcphlem1 21551 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) )  <_  ( ( sqr `  ( y  .,  y
) )  +  ( sqr `  ( z 
.,  z ) ) ) )
885, 8grpsubcl 15992 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V )  ->  ( y ( -g `  W ) z )  e.  V )
89883expb 1198 . . . . . . . . 9  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V
) )  ->  (
y ( -g `  W
) z )  e.  V )
9013, 89sylan 471 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( y ( -g `  W ) z )  e.  V )
91 oveq12 6290 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  =  ( y ( -g `  W
) z )  /\  x  =  ( y
( -g `  W ) z ) )  -> 
( x  .,  x
)  =  ( ( y ( -g `  W
) z )  .,  ( y ( -g `  W ) z ) ) )
9291anidms 645 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( y (
-g `  W )
z )  ->  (
x  .,  x )  =  ( ( y ( -g `  W
) z )  .,  ( y ( -g `  W ) z ) ) )
9392fveq2d 5860 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( y (
-g `  W )
z )  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  =  ( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) ) )
9493, 19, 24fvmpt3i 5945 . . . . . . . 8  |-  ( ( y ( -g `  W
) z )  e.  V  ->  ( (
x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x 
.,  x ) ) ) `  ( y ( -g `  W
) z ) )  =  ( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) ) )
9590, 94syl 16 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  (
y ( -g `  W
) z ) )  =  ( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) ) )
96 oveq12 6290 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  =  z  /\  x  =  z )  ->  ( x  .,  x
)  =  ( z 
.,  z ) )
9796anidms 645 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  z  ->  (
x  .,  x )  =  ( z  .,  z ) )
9897fveq2d 5860 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  z  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  =  ( sqr `  (
z  .,  z )
) )
9998, 19, 24fvmpt3i 5945 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  V  ->  (
( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  z
)  =  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) )
10025, 99oveqan12d 6300 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  V  /\  z  e.  V )  ->  ( ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) `  y )  +  ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  z
) )  =  ( ( sqr `  (
y  .,  y )
)  +  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) ) )
101100adantl 466 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) `  y )  +  ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  z
) )  =  ( ( sqr `  (
y  .,  y )
)  +  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) ) )
10287, 95, 1013brtr4d 4467 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  (
y ( -g `  W
) z ) )  <_  ( ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x 
.,  x ) ) ) `  y )  +  ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) `  z ) ) )
1037, 5, 8, 9, 13, 20, 55, 102tngngpd 21040 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e. NrmGrp )
104 phllmod 18538 . . . . . 6  |-  ( G  e.  PreHil  ->  G  e.  LMod )
1054, 104syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e.  LMod )
106 cnnrg 21161 . . . . . . 7  |-fld  e. NrmRing
10733simp3d 1011 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  e.  (SubRing ` fld ) )
108 eqid 2443 . . . . . . . 8  |-  (flds  ( Base `  F
) )  =  (flds  ( Base `  F ) )
109108subrgnrg 21055 . . . . . . 7  |-  ( (fld  e. NrmRing  /\  ( Base `  F
)  e.  (SubRing ` fld ) )  ->  (flds  ( Base `  F ) )  e. NrmRing )
110106, 107, 109sylancr 663 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  (flds  (
Base `  F )
)  e. NrmRing )
11157, 110eqeltrd 2531 . . . . 5  |-  ( ph  ->  F  e. NrmRing )
112103, 105, 1113jca 1177 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( G  e. NrmGrp  /\  G  e.  LMod  /\  F  e. NrmRing ) )
1131adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  ->  W  e.  PreHil )
11457adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  ->  F  =  (flds  ( Base `  F
) ) )
11582adantlr 714 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ( Base `  F )  /\  z  e.  V ) )  /\  ( x  e.  ( Base `  F )  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) )
11617adantlr 714 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ( Base `  F )  /\  z  e.  V ) )  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x ) )
117 eqid 2443 . . . . . . 7  |-  ( .s
`  W )  =  ( .s `  W
)
118 simprl 756 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
y  e.  ( Base `  F ) )
119 simprr 757 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
z  e.  V )
1202, 5, 14, 113, 114, 6, 115, 116, 28, 117, 118, 119tchcphlem2 21552 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( sqr `  (
( y ( .s
`  W ) z )  .,  ( y ( .s `  W
) z ) ) )  =  ( ( abs `  y )  x.  ( sqr `  (
z  .,  z )
) ) )
12113adantr 465 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  ->  W  e.  Grp )
1225, 14, 117, 28lmodvscl 17403 . . . . . . . . 9  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V )  ->  (
y ( .s `  W ) z )  e.  V )
1231223expb 1198 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  (
y  e.  ( Base `  F )  /\  z  e.  V ) )  -> 
( y ( .s
`  W ) z )  e.  V )
12411, 123sylan 471 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( y ( .s
`  W ) z )  e.  V )
125 eqid 2443 . . . . . . . 8  |-  ( norm `  G )  =  (
norm `  G )
1262, 125, 5, 6tchnmval 21545 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  ( y ( .s
`  W ) z )  e.  V )  ->  ( ( norm `  G ) `  (
y ( .s `  W ) z ) )  =  ( sqr `  ( ( y ( .s `  W ) z )  .,  (
y ( .s `  W ) z ) ) ) )
127121, 124, 126syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  G
) `  ( y
( .s `  W
) z ) )  =  ( sqr `  (
( y ( .s
`  W ) z )  .,  ( y ( .s `  W
) z ) ) ) )
128114fveq2d 5860 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( norm `  F )  =  ( norm `  (flds  ( Base `  F ) ) ) )
129128fveq1d 5858 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  F
) `  y )  =  ( ( norm `  (flds  (
Base `  F )
) ) `  y
) )
130 subrgsubg 17309 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
Base `  F )  e.  (SubRing ` fld )  ->  ( Base `  F )  e.  (SubGrp ` fld ) )
131107, 130syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  e.  (SubGrp ` fld )
)
132131adantr 465 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( Base `  F )  e.  (SubGrp ` fld ) )
133 cnfldnm 21159 . . . . . . . . . 10  |-  abs  =  ( norm ` fld )
134 eqid 2443 . . . . . . . . . 10  |-  ( norm `  (flds  (
Base `  F )
) )  =  (
norm `  (flds  ( Base `  F
) ) )
135108, 133, 134subgnm2 21021 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( Base `  F
)  e.  (SubGrp ` fld )  /\  y  e.  ( Base `  F ) )  ->  ( ( norm `  (flds  (
Base `  F )
) ) `  y
)  =  ( abs `  y ) )
136132, 118, 135syl2anc 661 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  (flds  ( Base `  F ) ) ) `
 y )  =  ( abs `  y
) )
137129, 136eqtrd 2484 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  F
) `  y )  =  ( abs `  y
) )
1382, 125, 5, 6tchnmval 21545 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  z  e.  V )  ->  ( ( norm `  G
) `  z )  =  ( sqr `  (
z  .,  z )
) )
139121, 119, 138syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  G
) `  z )  =  ( sqr `  (
z  .,  z )
) )
140137, 139oveq12d 6299 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( ( norm `  F ) `  y
)  x.  ( (
norm `  G ) `  z ) )  =  ( ( abs `  y
)  x.  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) ) )
141120, 127, 1403eqtr4d 2494 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  G
) `  ( y
( .s `  W
) z ) )  =  ( ( (
norm `  F ) `  y )  x.  (
( norm `  G ) `  z ) ) )
142141ralrimivva 2864 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. y  e.  (
Base `  F ) A. z  e.  V  ( ( norm `  G
) `  ( y
( .s `  W
) z ) )  =  ( ( (
norm `  F ) `  y )  x.  (
( norm `  G ) `  z ) ) )
1432, 5tchbas 21535 . . . . 5  |-  V  =  ( Base `  G
)
1442, 117tchvsca 21540 . . . . 5  |-  ( .s
`  W )  =  ( .s `  G
)
1452, 14tchsca 21539 . . . . 5  |-  F  =  (Scalar `  G )
146 eqid 2443 . . . . 5  |-  ( norm `  F )  =  (
norm `  F )
147143, 125, 144, 145, 28, 146isnlm 21057 . . . 4  |-  ( G  e. NrmMod 
<->  ( ( G  e. NrmGrp  /\  G  e.  LMod  /\  F  e. NrmRing )  /\  A. y  e.  ( Base `  F ) A. z  e.  V  ( ( norm `  G ) `  ( y ( .s
`  W ) z ) )  =  ( ( ( norm `  F
) `  y )  x.  ( ( norm `  G
) `  z )
) ) )
148112, 142, 147sylanbrc 664 . . 3  |-  ( ph  ->  G  e. NrmMod )
1494, 148, 573jca 1177 . 2  |-  ( ph  ->  ( G  e.  PreHil  /\  G  e. NrmMod  /\  F  =  (flds  (
Base `  F )
) ) )
150 elin 3672 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,) +oo )
)  <->  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  ( 0 [,) +oo ) ) )
151 elrege0 11636 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( 0 [,) +oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
152151anbi2i 694 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ( Base `  F )  /\  x  e.  ( 0 [,) +oo ) )  <->  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
153150, 152bitri 249 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,) +oo )
)  <->  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
154153, 80syl5bi 217 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,) +oo ) )  ->  ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) ) )
155154ralrimiv 2855 . . 3  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) )
156 sqrtf 13175 . . . . 5  |-  sqr : CC
--> CC
157 ffun 5723 . . . . 5  |-  ( sqr
: CC --> CC  ->  Fun 
sqr )
158156, 157ax-mp 5 . . . 4  |-  Fun  sqr
159 inss1 3703 . . . . . 6  |-  ( (
Base `  F )  i^i  ( 0 [,) +oo ) )  C_  ( Base `  F )
160159, 36syl5ss 3500 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) 
C_  CC )
161156fdmi 5726 . . . . 5  |-  dom  sqr  =  CC
162160, 161syl6sseqr 3536 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) 
C_  dom  sqr )
163 funimass4 5909 . . . 4  |-  ( ( Fun  sqr  /\  (
( Base `  F )  i^i  ( 0 [,) +oo ) )  C_  dom  sqr )  ->  ( ( sqr " ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,) +oo )
) )  C_  ( Base `  F )  <->  A. x  e.  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) ) )
164158, 162, 163sylancr 663 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( sqr " (
( Base `  F )  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) )  C_  ( Base `  F )  <->  A. x  e.  ( (
Base `  F )  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) ( sqr `  x )  e.  (
Base `  F )
) )
165155, 164mpbird 232 . 2  |-  ( ph  ->  ( sqr " (
( Base `  F )  i^i  ( 0 [,) +oo ) ) )  C_  ( Base `  F )
)
166 eqid 2443 . . . . 5  |-  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )  =  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) )
16742, 166fmptd 6040 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) ) : V --> CC )
1682, 5, 6tchval 21534 . . . . 5  |-  G  =  ( W toNrmGrp  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) ) )
169 cnex 9576 . . . . 5  |-  CC  e.  _V
170168, 5, 169tngnm 21038 . . . 4  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) ) : V --> CC )  ->  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )  =  ( norm `  G
) )
17113, 167, 170syl2anc 661 . . 3  |-  ( ph  ->  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) )  =  (
norm `  G )
)
172171eqcomd 2451 . 2  |-  ( ph  ->  ( norm `  G
)  =  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) ) )
1732, 6tchip 21541 . . 3  |-  .,  =  ( .i `  G )
174143, 173, 125, 145, 28iscph 21490 . 2  |-  ( G  e.  CPreHil 
<->  ( ( G  e. 
PreHil  /\  G  e. NrmMod  /\  F  =  (flds  (
Base `  F )
) )  /\  ( sqr " ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,) +oo )
) )  C_  ( Base `  F )  /\  ( norm `  G )  =  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) ) ) )
175149, 165, 172, 174syl3anbrc 1181 1  |-  ( ph  ->  G  e.  CPreHil )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 974    = wceq 1383    e. wcel 1804   A.wral 2793    i^i cin 3460    C_ wss 3461   class class class wbr 4437    |-> cmpt 4495   dom cdm 4989   "cima 4992   Fun wfun 5572   -->wf 5574   ` cfv 5578  (class class class)co 6281   CCcc 9493   RRcr 9494   0cc0 9495    + caddc 9498    x. cmul 9500   +oocpnf 9628    <_ cle 9632   2c2 10591   [,)cico 11540   ^cexp 12145   sqrcsqrt 13045   abscabs 13046   Basecbs 14509   ↾s cress 14510  Scalarcsca 14577   .scvsca 14578   .icip 14579   0gc0g 14714   Grpcgrp 15927   -gcsg 15929  SubGrpcsubg 16069   DivRingcdr 17270  SubRingcsubrg 17299   LModclmod 17386   LVecclvec 17622  ℂfldccnfld 18294   PreHilcphl 18532   normcnm 20970  NrmGrpcngp 20971  NrmRingcnrg 20973  NrmModcnlm 20974  CModcclm 21435   CPreHilccph 21486  toCHilctch 21487
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1605  ax-4 1618  ax-5 1691  ax-6 1734  ax-7 1776  ax-8 1806  ax-9 1808  ax-10 1823  ax-11 1828  ax-12 1840  ax-13 1985  ax-ext 2421  ax-rep 4548  ax-sep 4558  ax-nul 4566  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6577  ax-cnex 9551  ax-resscn 9552  ax-1cn 9553  ax-icn 9554  ax-addcl 9555  ax-addrcl 9556  ax-mulcl 9557  ax-mulrcl 9558  ax-mulcom 9559  ax-addass 9560  ax-mulass 9561  ax-distr 9562  ax-i2m1 9563  ax-1ne0 9564  ax-1rid 9565  ax-rnegex 9566  ax-rrecex 9567  ax-cnre 9568  ax-pre-lttri 9569  ax-pre-lttrn 9570  ax-pre-ltadd 9571  ax-pre-mulgt0 9572  ax-pre-sup 9573  ax-addf 9574  ax-mulf 9575
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1386  df-ex 1600  df-nf 1604  df-sb 1727  df-eu 2272  df-mo 2273  df-clab 2429  df-cleq 2435  df-clel 2438  df-nfc 2593  df-ne 2640  df-nel 2641  df-ral 2798  df-rex 2799  df-reu 2800  df-rmo 2801  df-rab 2802  df-v 3097  df-sbc 3314  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3771  df-if 3927  df-pw 3999  df-sn 4015  df-pr 4017  df-tp 4019  df-op 4021  df-uni 4235  df-int 4272  df-iun 4317  df-br 4438  df-opab 4496  df-mpt 4497  df-tr 4531  df-eprel 4781  df-id 4785  df-po 4790  df-so 4791  df-fr 4828  df-we 4830  df-ord 4871  df-on 4872  df-lim 4873  df-suc 4874  df-xp 4995  df-rel 4996  df-cnv 4997  df-co 4998  df-dm 4999  df-rn 5000  df-res 5001  df-ima 5002  df-iota 5541  df-fun 5580  df-fn 5581  df-f 5582  df-f1 5583  df-fo 5584  df-f1o 5585  df-fv 5586  df-riota 6242  df-ov 6284  df-oprab 6285  df-mpt2 6286  df-om 6686  df-1st 6785  df-2nd 6786  df-tpos 6957  df-recs 7044  df-rdg 7078  df-1o 7132  df-oadd 7136  df-er 7313  df-map 7424  df-en 7519  df-dom 7520  df-sdom 7521  df-fin 7522  df-sup 7903  df-pnf 9633  df-mnf 9634  df-xr 9635  df-ltxr 9636  df-le 9637  df-sub 9812  df-neg 9813  df-div 10213  df-nn 10543  df-2 10600  df-3 10601  df-4 10602  df-5 10603  df-6 10604  df-7 10605  df-8 10606  df-9 10607  df-10 10608  df-n0 10802  df-z 10871  df-dec 10985  df-uz 11091  df-q 11192  df-rp 11230  df-xneg 11327  df-xadd 11328  df-xmul 11329  df-ico 11544  df-fz 11682  df-seq 12087  df-exp 12146  df-cj 12911  df-re 12912  df-im 12913  df-sqrt 13047  df-abs 13048  df-struct 14511  df-ndx 14512  df-slot 14513  df-base 14514  df-sets 14515  df-ress 14516  df-plusg 14587  df-mulr 14588  df-starv 14589  df-sca 14590  df-vsca 14591  df-ip 14592  df-tset 14593  df-ple 14594  df-ds 14596  df-unif 14597  df-rest 14697  df-topn 14698  df-0g 14716  df-topgen 14718  df-mgm 15746  df-sgrp 15785  df-mnd 15795  df-mhm 15840  df-grp 15931  df-minusg 15932  df-sbg 15933  df-subg 16072  df-ghm 16139  df-cmn 16674  df-abl 16675  df-mgp 17016  df-ur 17028  df-ring 17074  df-cring 17075  df-oppr 17146  df-dvdsr 17164  df-unit 17165  df-invr 17195  df-dvr 17206  df-rnghom 17238  df-drng 17272  df-subrg 17301  df-abv 17340  df-staf 17368  df-srng 17369  df-lmod 17388  df-lmhm 17542  df-lvec 17623  df-sra 17692  df-rgmod 17693  df-psmet 18285  df-xmet 18286  df-met 18287  df-bl 18288  df-mopn 18289  df-cnfld 18295  df-phl 18534  df-top 19272  df-bases 19274  df-topon 19275  df-topsp 19276  df-xms 20696  df-ms 20697  df-nm 20976  df-ngp 20977  df-tng 20978  df-nrg 20979  df-nlm 20980  df-clm 21436  df-cph 21488  df-tch 21489
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