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Theorem adjlnop

Description: The adjoint of an operator is linear. Proposition 1 of AkhiezerGlazman p. 80. (Contributed by NM, 17-Jun-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion adjlnop T dom adj h adj h T LinOp

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dmadjrn T dom adj h adj h T dom adj h
2 dmadjop adj h T dom adj h adj h T :
3 1 2 syl T dom adj h adj h T :
4 simp2 T dom adj h w x y z w
5 adjcl T dom adj h y adj h T y
6 hvmulcl x adj h T y x adj h T y
7 5 6 sylan2 x T dom adj h y x adj h T y
8 7 an12s T dom adj h x y x adj h T y
9 8 adantrr T dom adj h x y z x adj h T y
10 9 3adant2 T dom adj h w x y z x adj h T y
11 adjcl T dom adj h z adj h T z
12 11 adantrl T dom adj h x y z adj h T z
13 12 3adant2 T dom adj h w x y z adj h T z
14 his7 w x adj h T y adj h T z w ih x adj h T y + adj h T z = w ih x adj h T y + w ih adj h T z
15 4 10 13 14 syl3anc T dom adj h w x y z w ih x adj h T y + adj h T z = w ih x adj h T y + w ih adj h T z
16 adj2 T dom adj h w y T w ih y = w ih adj h T y
17 16 3adant3l T dom adj h w x y T w ih y = w ih adj h T y
18 17 oveq2d T dom adj h w x y x T w ih y = x w ih adj h T y
19 simp3l T dom adj h w x y x
20 dmadjop T dom adj h T :
21 20 ffvelrnda T dom adj h w T w
22 21 3adant3 T dom adj h w x y T w
23 simp3r T dom adj h w x y y
24 his5 x T w y T w ih x y = x T w ih y
25 19 22 23 24 syl3anc T dom adj h w x y T w ih x y = x T w ih y
26 simp2 T dom adj h w x y w
27 5 adantrl T dom adj h x y adj h T y
28 27 3adant2 T dom adj h w x y adj h T y
29 his5 x w adj h T y w ih x adj h T y = x w ih adj h T y
30 19 26 28 29 syl3anc T dom adj h w x y w ih x adj h T y = x w ih adj h T y
31 18 25 30 3eqtr4d T dom adj h w x y T w ih x y = w ih x adj h T y
32 31 3adant3r T dom adj h w x y z T w ih x y = w ih x adj h T y
33 adj2 T dom adj h w z T w ih z = w ih adj h T z
34 33 3adant3l T dom adj h w x y z T w ih z = w ih adj h T z
35 32 34 oveq12d T dom adj h w x y z T w ih x y + T w ih z = w ih x adj h T y + w ih adj h T z
36 21 3adant3 T dom adj h w x y z T w
37 hvmulcl x y x y
38 37 adantr x y z x y
39 38 3ad2ant3 T dom adj h w x y z x y
40 simp3r T dom adj h w x y z z
41 his7 T w x y z T w ih x y + z = T w ih x y + T w ih z
42 36 39 40 41 syl3anc T dom adj h w x y z T w ih x y + z = T w ih x y + T w ih z
43 hvaddcl x y z x y + z
44 37 43 sylan x y z x y + z
45 adj2 T dom adj h w x y + z T w ih x y + z = w ih adj h T x y + z
46 44 45 syl3an3 T dom adj h w x y z T w ih x y + z = w ih adj h T x y + z
47 42 46 eqtr3d T dom adj h w x y z T w ih x y + T w ih z = w ih adj h T x y + z
48 15 35 47 3eqtr2rd T dom adj h w x y z w ih adj h T x y + z = w ih x adj h T y + adj h T z
49 48 3com23 T dom adj h x y z w w ih adj h T x y + z = w ih x adj h T y + adj h T z
50 49 3expa T dom adj h x y z w w ih adj h T x y + z = w ih x adj h T y + adj h T z
51 50 ralrimiva T dom adj h x y z w w ih adj h T x y + z = w ih x adj h T y + adj h T z
52 adjcl T dom adj h x y + z adj h T x y + z
53 44 52 sylan2 T dom adj h x y z adj h T x y + z
54 hvaddcl x adj h T y adj h T z x adj h T y + adj h T z
55 8 11 54 syl2an T dom adj h x y T dom adj h z x adj h T y + adj h T z
56 55 anandis T dom adj h x y z x adj h T y + adj h T z
57 hial2eq2 adj h T x y + z x adj h T y + adj h T z w w ih adj h T x y + z = w ih x adj h T y + adj h T z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
58 53 56 57 syl2anc T dom adj h x y z w w ih adj h T x y + z = w ih x adj h T y + adj h T z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
59 51 58 mpbid T dom adj h x y z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
60 59 exp32 T dom adj h x y z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
61 60 ralrimdv T dom adj h x y z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
62 61 ralrimivv T dom adj h x y z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
63 ellnop adj h T LinOp adj h T : x y z adj h T x y + z = x adj h T y + adj h T z
64 3 62 63 sylanbrc T dom adj h adj h T LinOp