Metamath Proof Explorer


Theorem hoaddsub

Description: Law for operator addition and subtraction of Hilbert space operators. (Contributed by NM, 25-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hoaddsub ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → S + op T - op U = S - op U + op T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hoaddcom ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → S + op T = T + op S
2 1 oveq1d ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → S + op T - op U = T + op S - op U
3 2 3adant3 ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → S + op T - op U = T + op S - op U
4 hoaddsubass ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = T + op S - op U
5 4 3com12 ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = T + op S - op U
6 hosubcl ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → S - op U : ℋ ⟶ ℋ
7 hoaddcom ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ S - op U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = S - op U + op T
8 7 ex ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ → S - op U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = S - op U + op T
9 6 8 syl5 ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ → S : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = S - op U + op T
10 9 expd ⊢ T : ℋ ⟶ ℋ → S : ℋ ⟶ ℋ → U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = S - op U + op T
11 10 com12 ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ → T : ℋ ⟶ ℋ → U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = S - op U + op T
12 11 3imp ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → T + op S - op U = S - op U + op T
13 3 5 12 3eqtrd ⊢ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ ∧ U : ℋ ⟶ ℋ → S + op T - op U = S - op U + op T