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Theorem hoaddass

Description: Associativity of sum of Hilbert space operators. (Contributed by NM, 24-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hoaddass ⊢ R : ℋ ⟶ ℋ ∧ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → R + op S + op T = R + op S + op T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq1 ⊢ R = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop → R + op S = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S
2 1 oveq1d ⊢ R = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop → R + op S + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T
3 oveq1 ⊢ R = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop → R + op S + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T
4 2 3 eqeq12d ⊢ R = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop → R + op S + op T = R + op S + op T ↔ if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T
5 oveq2 ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop
6 5 oveq1d ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T
7 oveq1 ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → S + op T = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T
8 7 oveq2d ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T
9 6 8 eqeq12d ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op S + op T ↔ if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T
10 oveq2 ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
11 oveq2 ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
12 11 oveq2d ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
13 10 12 eqeq12d ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op T ↔ if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
14 ho0f ⊢ 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
15 14 elimf ⊢ if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
16 14 elimf ⊢ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
17 14 elimf ⊢ if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
18 15 16 17 hoaddassi ⊢ if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop = if R : ℋ ⟶ ℋ R 0 hop + op if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop + op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
19 4 9 13 18 dedth3h ⊢ R : ℋ ⟶ ℋ ∧ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → R + op S + op T = R + op S + op T