Theorem nmoffn 22325

Description: The function producing operator norm functions is a function on normed groups. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Oct-2015.) (Proof shortened by AV, 26-Sep-2020.)

Assertion

Ref	Expression
nmoffn	⊢ normOp Fn (NrmGrp × NrmGrp)

Proof of Theorem nmoffn

Dummy variables 𝑓 𝑟 𝑠 𝑡 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-nmo 22322	. 2 ⊢ normOp = (𝑠 ∈ NrmGrp, 𝑡 ∈ NrmGrp ↦ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )))
2		eqid 2610	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) = (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < ))
3		ssrab2 3650	. . . . . 6 ⊢ {𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ (0[,)+∞)
4		icossxr 12129	. . . . . 6 ⊢ (0[,)+∞) ⊆ ℝ*
5	3, 4	sstri 3577	. . . . 5 ⊢ {𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ ℝ*
6		infxrcl 12035	. . . . 5 ⊢ ({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))} ⊆ ℝ* → inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
7	5, 6	mp1i 13	. . . 4 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) → inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < ) ∈ ℝ*)
8	2, 7	fmpti 6291	. . 3 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )):(𝑠 GrpHom 𝑡)⟶ℝ*
9		ovex 6577	. . 3 ⊢ (𝑠 GrpHom 𝑡) ∈ V
10		xrex 11705	. . 3 ⊢ ℝ* ∈ V
11		fex2 7014	. . 3 ⊢ (((𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )):(𝑠 GrpHom 𝑡)⟶ℝ* ∧ (𝑠 GrpHom 𝑡) ∈ V ∧ ℝ* ∈ V) → (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) ∈ V)
12	8, 9, 10, 11	mp3an 1416	. 2 ⊢ (𝑓 ∈ (𝑠 GrpHom 𝑡) ↦ inf({𝑟 ∈ (0[,)+∞) ∣ ∀𝑥 ∈ (Base‘𝑠)((norm‘𝑡)‘(𝑓‘𝑥)) ≤ (𝑟 · ((norm‘𝑠)‘𝑥))}, ℝ*, < )) ∈ V
13	1, 12	fnmpt2i 7128	1 ⊢ normOp Fn (NrmGrp × NrmGrp)

Syntax hints:   ∈ wcel 1977  ∀wral 2896  {crab 2900  Vcvv 3173   ⊆ wss 3540   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643   × cxp 5036   Fn wfn 5799  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  infcinf 8230  0cc0 9815   · cmul 9820  +∞cpnf 9950  ℝ^*cxr 9952   < clt 9953   ≤ cle 9954  [,)cico 12048  Basecbs 15695   GrpHom cghm 17480  normcnm 22191  NrmGrpcngp 22192   normOp cnmo 22319

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-sup 8231  df-inf 8232  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-ico 12052  df-nmo 22322

This theorem is referenced by:  nghmfval  22336  isnghm  22337