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Theorem hlhillvec

Description: The final constructed Hilbert space is a vector space. (Contributed by NM, 22-Jun-2015) (Revised by Mario Carneiro, 29-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses hlhillvec.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
hlhillvec.u ⊢ U = HLHil ⁡ K ⁡ W
hlhillvec.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
Assertion hlhillvec ⊢ φ → U ∈ LVec

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hlhillvec.h ⊢ H = LHyp ⁡ K
2 hlhillvec.u ⊢ U = HLHil ⁡ K ⁡ W
3 hlhillvec.k ⊢ φ → K ∈ HL ∧ W ∈ H
4 eqid ⊢ DVecH ⁡ K ⁡ W = DVecH ⁡ K ⁡ W
5 1 4 3 dvhlvec ⊢ φ → DVecH ⁡ K ⁡ W ∈ LVec
6 eqidd ⊢ φ → Base DVecH ⁡ K ⁡ W = Base DVecH ⁡ K ⁡ W
7 eqid ⊢ Base DVecH ⁡ K ⁡ W = Base DVecH ⁡ K ⁡ W
8 1 2 3 4 7 hlhilbase ⊢ φ → Base DVecH ⁡ K ⁡ W = Base U
9 eqid ⊢ Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W
10 eqid ⊢ Scalar ⁡ U = Scalar ⁡ U
11 eqidd ⊢ φ → Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W
12 eqid ⊢ Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W
13 1 4 9 2 10 3 12 hlhilsbase2 ⊢ φ → Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = Base Scalar ⁡ U
14 eqid ⊢ + DVecH ⁡ K ⁡ W = + DVecH ⁡ K ⁡ W
15 1 2 3 4 14 hlhilplus ⊢ φ → + DVecH ⁡ K ⁡ W = + U
16 15 oveqdr ⊢ φ ∧ x ∈ Base DVecH ⁡ K ⁡ W ∧ y ∈ Base DVecH ⁡ K ⁡ W → x + DVecH ⁡ K ⁡ W y = x + U y
17 eqid ⊢ + Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = + Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W
18 1 4 9 2 10 3 17 hlhilsplus2 ⊢ φ → + Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = + Scalar ⁡ U
19 18 oveqdr ⊢ φ ∧ x ∈ Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W ∧ y ∈ Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W → x + Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W y = x + Scalar ⁡ U y
20 eqid ⊢ ⋅ Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = ⋅ Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W
21 1 4 9 2 10 3 20 hlhilsmul2 ⊢ φ → ⋅ Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W = ⋅ Scalar ⁡ U
22 21 oveqdr ⊢ φ ∧ x ∈ Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W ∧ y ∈ Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W → x ⋅ Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W y = x ⋅ Scalar ⁡ U y
23 eqid ⊢ ⋅ DVecH ⁡ K ⁡ W = ⋅ DVecH ⁡ K ⁡ W
24 1 4 23 2 3 hlhilvsca ⊢ φ → ⋅ DVecH ⁡ K ⁡ W = ⋅ U
25 24 oveqdr ⊢ φ ∧ x ∈ Base Scalar ⁡ DVecH ⁡ K ⁡ W ∧ y ∈ Base DVecH ⁡ K ⁡ W → x ⋅ DVecH ⁡ K ⁡ W y = x ⋅ U y
26 6 8 9 10 11 13 16 19 22 25 lvecprop2d ⊢ φ → DVecH ⁡ K ⁡ W ∈ LVec ↔ U ∈ LVec
27 5 26 mpbid ⊢ φ → U ∈ LVec