Metamath Proof Explorer


Theorem hoadddir

Description: Scalar product reverse distributive law for Hilbert space operators. (Contributed by NM, 25-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hoadddir ABT:A+B·opT=A·opT+opB·opT

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 addcl ABA+B
2 1 anim1i ABT:A+BT:
3 2 3impa ABT:A+BT:
4 homval A+BT:xA+B·opTx=A+BTx
5 4 3expa A+BT:xA+B·opTx=A+BTx
6 3 5 sylan ABT:xA+B·opTx=A+BTx
7 homval AT:xA·opTx=ATx
8 7 3expa AT:xA·opTx=ATx
9 8 3adantl2 ABT:xA·opTx=ATx
10 homval BT:xB·opTx=BTx
11 10 3expa BT:xB·opTx=BTx
12 11 3adantl1 ABT:xB·opTx=BTx
13 9 12 oveq12d ABT:xA·opTx+B·opTx=ATx+BTx
14 ffvelcdm T:xTx
15 ax-hvdistr2 ABTxA+BTx=ATx+BTx
16 14 15 syl3an3 ABT:xA+BTx=ATx+BTx
17 16 3exp ABT:xA+BTx=ATx+BTx
18 17 exp4a ABT:xA+BTx=ATx+BTx
19 18 3imp1 ABT:xA+BTx=ATx+BTx
20 13 19 eqtr4d ABT:xA·opTx+B·opTx=A+BTx
21 6 20 eqtr4d ABT:xA+B·opTx=A·opTx+B·opTx
22 homulcl AT:A·opT:
23 homulcl BT:B·opT:
24 22 23 anim12i AT:BT:A·opT:B·opT:
25 24 3impdir ABT:A·opT:B·opT:
26 hosval A·opT:B·opT:xA·opT+opB·opTx=A·opTx+B·opTx
27 26 3expa A·opT:B·opT:xA·opT+opB·opTx=A·opTx+B·opTx
28 25 27 sylan ABT:xA·opT+opB·opTx=A·opTx+B·opTx
29 21 28 eqtr4d ABT:xA+B·opTx=A·opT+opB·opTx
30 29 ralrimiva ABT:xA+B·opTx=A·opT+opB·opTx
31 homulcl A+BT:A+B·opT:
32 1 31 stoic3 ABT:A+B·opT:
33 hoaddcl A·opT:B·opT:A·opT+opB·opT:
34 22 23 33 syl2an AT:BT:A·opT+opB·opT:
35 34 3impdir ABT:A·opT+opB·opT:
36 hoeq A+B·opT:A·opT+opB·opT:xA+B·opTx=A·opT+opB·opTxA+B·opT=A·opT+opB·opT
37 32 35 36 syl2anc ABT:xA+B·opTx=A·opT+opB·opTxA+B·opT=A·opT+opB·opT
38 30 37 mpbid ABT:A+B·opT=A·opT+opB·opT