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Theorem cncph

Description: The set of complex numbers is an inner product (pre-Hilbert) space. (Contributed by Steve Rodriguez, 28-Apr-2007) (Revised by Mario Carneiro, 7-Nov-2013) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypothesis cncph.6 ⊢ U = + × abs
Assertion cncph ⊢ U ∈ CPreHil OLD

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cncph.6 ⊢ U = + × abs
2 eqid ⊢ + × abs = + × abs
3 2 cnnv ⊢ + × abs ∈ NrmCVec
4 mulm1 ⊢ y ∈ ℂ → -1 ⁢ y = − y
5 4 adantl ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → -1 ⁢ y = − y
6 5 oveq2d ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + -1 ⁢ y = x + − y
7 negsub ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + − y = x − y
8 6 7 eqtrd ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + -1 ⁢ y = x − y
9 8 fveq2d ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + -1 ⁢ y = x − y
10 9 oveq1d ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + -1 ⁢ y 2 = x − y 2
11 10 oveq2d ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + y 2 + x + -1 ⁢ y 2 = x + y 2 + x − y 2
12 sqabsadd ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + y 2 = x 2 + y 2 + 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾
13 sqabssub ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x − y 2 = x 2 + y 2 - 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾
14 12 13 oveq12d ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + y 2 + x − y 2 = x 2 + y 2 + 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ + x 2 + y 2 - 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾
15 abscl ⊢ x ∈ ℂ → x ∈ ℝ
16 15 recnd ⊢ x ∈ ℂ → x ∈ ℂ
17 16 sqcld ⊢ x ∈ ℂ → x 2 ∈ ℂ
18 abscl ⊢ y ∈ ℂ → y ∈ ℝ
19 18 recnd ⊢ y ∈ ℂ → y ∈ ℂ
20 19 sqcld ⊢ y ∈ ℂ → y 2 ∈ ℂ
21 addcl ⊢ x 2 ∈ ℂ ∧ y 2 ∈ ℂ → x 2 + y 2 ∈ ℂ
22 17 20 21 syl2an ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x 2 + y 2 ∈ ℂ
23 2cn ⊢ 2 ∈ ℂ
24 cjcl ⊢ y ∈ ℂ → y ‾ ∈ ℂ
25 mulcl ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ‾ ∈ ℂ → x ⁢ y ‾ ∈ ℂ
26 24 25 sylan2 ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x ⁢ y ‾ ∈ ℂ
27 recl ⊢ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ → ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ ∈ ℝ
28 27 recnd ⊢ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ → ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ
29 26 28 syl ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ
30 mulcl ⊢ 2 ∈ ℂ ∧ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ → 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ
31 23 29 30 sylancr ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ ∈ ℂ
32 22 31 22 ppncand ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x 2 + y 2 + 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ + x 2 + y 2 - 2 ⁢ ℜ ⁡ x ⁢ y ‾ = x 2 + y 2 + x 2 + y 2
33 14 32 eqtrd ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + y 2 + x − y 2 = x 2 + y 2 + x 2 + y 2
34 2times ⊢ x 2 + y 2 ∈ ℂ → 2 ⁢ x 2 + y 2 = x 2 + y 2 + x 2 + y 2
35 34 eqcomd ⊢ x 2 + y 2 ∈ ℂ → x 2 + y 2 + x 2 + y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
36 22 35 syl ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x 2 + y 2 + x 2 + y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
37 33 36 eqtrd ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + y 2 + x − y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
38 11 37 eqtrd ⊢ x ∈ ℂ ∧ y ∈ ℂ → x + y 2 + x + -1 ⁢ y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
39 38 rgen2 ⊢ ∀ x ∈ ℂ ∀ y ∈ ℂ x + y 2 + x + -1 ⁢ y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
40 addex ⊢ + ∈ V
41 mulex ⊢ × ∈ V
42 absf ⊢ abs : ℂ ⟶ ℝ
43 cnex ⊢ ℂ ∈ V
44 fex ⊢ abs : ℂ ⟶ ℝ ∧ ℂ ∈ V → abs ∈ V
45 42 43 44 mp2an ⊢ abs ∈ V
46 cnaddabloOLD ⊢ + ∈ AbelOp
47 ablogrpo ⊢ + ∈ AbelOp → + ∈ GrpOp
48 46 47 ax-mp ⊢ + ∈ GrpOp
49 ax-addf ⊢ + : ℂ × ℂ ⟶ ℂ
50 49 fdmi ⊢ dom ⁡ + = ℂ × ℂ
51 48 50 grporn ⊢ ℂ = ran ⁡ +
52 51 isphg ⊢ + ∈ V ∧ × ∈ V ∧ abs ∈ V → + × abs ∈ CPreHil OLD ↔ + × abs ∈ NrmCVec ∧ ∀ x ∈ ℂ ∀ y ∈ ℂ x + y 2 + x + -1 ⁢ y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
53 40 41 45 52 mp3an ⊢ + × abs ∈ CPreHil OLD ↔ + × abs ∈ NrmCVec ∧ ∀ x ∈ ℂ ∀ y ∈ ℂ x + y 2 + x + -1 ⁢ y 2 = 2 ⁢ x 2 + y 2
54 3 39 53 mpbir2an ⊢ + × abs ∈ CPreHil OLD
55 1 54 eqeltri ⊢ U ∈ CPreHil OLD