Metamath Proof Explorer


Theorem hoddi

Description: Distributive law for Hilbert space operator difference. (Interestingly, the reverse distributive law hocsubdiri does not require linearity.) (Contributed by NM, 23-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hoddi ⊢ R ∈ LinOp ∧ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → R ∘ S - op T = R ∘ S - op R ∘ T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 coeq1 ⊢ R = if R ∈ LinOp R 0 hop → R ∘ S - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op T
2 coeq1 ⊢ R = if R ∈ LinOp R 0 hop → R ∘ S = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S
3 coeq1 ⊢ R = if R ∈ LinOp R 0 hop → R ∘ T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T
4 2 3 oveq12d ⊢ R = if R ∈ LinOp R 0 hop → R ∘ S - op R ∘ T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T
5 1 4 eqeq12d ⊢ R = if R ∈ LinOp R 0 hop → R ∘ S - op T = R ∘ S - op R ∘ T ↔ if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T
6 oveq1 ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → S - op T = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op T
7 6 coeq2d ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op T
8 coeq2 ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop
9 8 oveq1d ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T
10 7 9 eqeq12d ⊢ S = if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ S - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T ↔ if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T
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 coeq2d ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
13 coeq2 ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
14 13 oveq2d ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
15 12 14 eqeq12d ⊢ T = if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop → if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op T = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ T ↔ if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
16 0lnop ⊢ 0 hop ∈ LinOp
17 16 elimel ⊢ if R ∈ LinOp R 0 hop ∈ LinOp
18 ho0f ⊢ 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
19 18 elimf ⊢ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
20 18 elimf ⊢ if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop : ℋ ⟶ ℋ
21 17 19 20 hoddii ⊢ if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop = if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if S : ℋ ⟶ ℋ S 0 hop - op if R ∈ LinOp R 0 hop ∘ if T : ℋ ⟶ ℋ T 0 hop
22 5 10 15 21 dedth3h ⊢ R ∈ LinOp ∧ S : ℋ ⟶ ℋ ∧ T : ℋ ⟶ ℋ → R ∘ S - op T = R ∘ S - op R ∘ T