Metamath Proof Explorer


Theorem hoadddi

Description: Scalar product distributive law for Hilbert space operators. (Contributed by NM, 12-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hoadddi AT:U:A·opT+opU=A·opT+opA·opU

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl1 AT:U:xA
2 ffvelcdm T:xTx
3 2 3ad2antl2 AT:U:xTx
4 ffvelcdm U:xUx
5 4 3ad2antl3 AT:U:xUx
6 ax-hvdistr1 ATxUxATx+Ux=ATx+AUx
7 1 3 5 6 syl3anc AT:U:xATx+Ux=ATx+AUx
8 hosval T:U:xT+opUx=Tx+Ux
9 8 oveq2d T:U:xAT+opUx=ATx+Ux
10 9 3expa T:U:xAT+opUx=ATx+Ux
11 10 3adantl1 AT:U:xAT+opUx=ATx+Ux
12 homval AT:xA·opTx=ATx
13 12 3expa AT:xA·opTx=ATx
14 13 3adantl3 AT:U:xA·opTx=ATx
15 homval AU:xA·opUx=AUx
16 15 3expa AU:xA·opUx=AUx
17 16 3adantl2 AT:U:xA·opUx=AUx
18 14 17 oveq12d AT:U:xA·opTx+A·opUx=ATx+AUx
19 7 11 18 3eqtr4d AT:U:xAT+opUx=A·opTx+A·opUx
20 hoaddcl T:U:T+opU:
21 20 anim2i AT:U:AT+opU:
22 21 3impb AT:U:AT+opU:
23 homval AT+opU:xA·opT+opUx=AT+opUx
24 23 3expa AT+opU:xA·opT+opUx=AT+opUx
25 22 24 sylan AT:U:xA·opT+opUx=AT+opUx
26 homulcl AT:A·opT:
27 homulcl AU:A·opU:
28 26 27 anim12i AT:AU:A·opT:A·opU:
29 28 3impdi AT:U:A·opT:A·opU:
30 hosval A·opT:A·opU:xA·opT+opA·opUx=A·opTx+A·opUx
31 30 3expa A·opT:A·opU:xA·opT+opA·opUx=A·opTx+A·opUx
32 29 31 sylan AT:U:xA·opT+opA·opUx=A·opTx+A·opUx
33 19 25 32 3eqtr4d AT:U:xA·opT+opUx=A·opT+opA·opUx
34 33 ralrimiva AT:U:xA·opT+opUx=A·opT+opA·opUx
35 homulcl AT+opU:A·opT+opU:
36 20 35 sylan2 AT:U:A·opT+opU:
37 36 3impb AT:U:A·opT+opU:
38 hoaddcl A·opT:A·opU:A·opT+opA·opU:
39 26 27 38 syl2an AT:AU:A·opT+opA·opU:
40 39 3impdi AT:U:A·opT+opA·opU:
41 hoeq A·opT+opU:A·opT+opA·opU:xA·opT+opUx=A·opT+opA·opUxA·opT+opU=A·opT+opA·opU
42 37 40 41 syl2anc AT:U:xA·opT+opUx=A·opT+opA·opUxA·opT+opU=A·opT+opA·opU
43 34 42 mpbid AT:U:A·opT+opU=A·opT+opA·opU