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Theorem ipcau2

Description: The Cauchy-Schwarz inequality for a subcomplex pre-Hilbert space built from a pre-Hilbert space with certain properties. The main theorem is ipcau . (Contributed by Mario Carneiro, 11-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses tcphval.n ⊢ G = toCPreHil ⁡ W
tcphcph.v ⊢ V = Base W
tcphcph.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
tcphcph.1 ⊢ φ → W ∈ PreHil
tcphcph.2 ⊢ φ → F = ℂ fld ↾ 𝑠 K
tcphcph.h ⊢ , ˙ = ⋅ 𝑖 ⁡ W
tcphcph.3 ⊢ φ ∧ x ∈ K ∧ x ∈ ℝ ∧ 0 ≤ x → x ∈ K
tcphcph.4 ⊢ φ ∧ x ∈ V → 0 ≤ x , ˙ x
tcphcph.k ⊢ K = Base F
ipcau2.n ⊢ N = norm ⁡ G
ipcau2.c ⊢ C = Y , ˙ X Y , ˙ Y
ipcau2.3 ⊢ φ → X ∈ V
ipcau2.4 ⊢ φ → Y ∈ V
Assertion ipcau2 ⊢ φ → X , ˙ Y ≤ N ⁡ X ⁢ N ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tcphval.n ⊢ G = toCPreHil ⁡ W
2 tcphcph.v ⊢ V = Base W
3 tcphcph.f ⊢ F = Scalar ⁡ W
4 tcphcph.1 ⊢ φ → W ∈ PreHil
5 tcphcph.2 ⊢ φ → F = ℂ fld ↾ 𝑠 K
6 tcphcph.h ⊢ , ˙ = ⋅ 𝑖 ⁡ W
7 tcphcph.3 ⊢ φ ∧ x ∈ K ∧ x ∈ ℝ ∧ 0 ≤ x → x ∈ K
8 tcphcph.4 ⊢ φ ∧ x ∈ V → 0 ≤ x , ˙ x
9 tcphcph.k ⊢ K = Base F
10 ipcau2.n ⊢ N = norm ⁡ G
11 ipcau2.c ⊢ C = Y , ˙ X Y , ˙ Y
12 ipcau2.3 ⊢ φ → X ∈ V
13 ipcau2.4 ⊢ φ → Y ∈ V
14 oveq2 ⊢ Y = 0 W → X , ˙ Y = X , ˙ 0 W
15 14 oveq1d ⊢ Y = 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X = X , ˙ 0 W ⁢ Y , ˙ X
16 15 breq1d ⊢ Y = 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y ↔ X , ˙ 0 W ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
17 1 2 3 4 5 phclm ⊢ φ → W ∈ CMod
18 3 9 clmsscn ⊢ W ∈ CMod → K ⊆ ℂ
19 17 18 syl ⊢ φ → K ⊆ ℂ
20 3 6 2 9 ipcl ⊢ W ∈ PreHil ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → X , ˙ Y ∈ K
21 4 12 13 20 syl3anc ⊢ φ → X , ˙ Y ∈ K
22 19 21 sseldd ⊢ φ → X , ˙ Y ∈ ℂ
23 22 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ∈ ℂ
24 3 6 2 9 ipcl ⊢ W ∈ PreHil ∧ Y ∈ V ∧ X ∈ V → Y , ˙ X ∈ K
25 4 13 12 24 syl3anc ⊢ φ → Y , ˙ X ∈ K
26 19 25 sseldd ⊢ φ → Y , ˙ X ∈ ℂ
27 26 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X ∈ ℂ
28 1 2 3 4 5 6 tcphcphlem3 ⊢ φ ∧ Y ∈ V → Y , ˙ Y ∈ ℝ
29 13 28 mpdan ⊢ φ → Y , ˙ Y ∈ ℝ
30 29 recnd ⊢ φ → Y , ˙ Y ∈ ℂ
31 30 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ∈ ℂ
32 3 clm0 ⊢ W ∈ CMod → 0 = 0 F
33 17 32 syl ⊢ φ → 0 = 0 F
34 33 eqeq2d ⊢ φ → Y , ˙ Y = 0 ↔ Y , ˙ Y = 0 F
35 eqid ⊢ 0 F = 0 F
36 eqid ⊢ 0 W = 0 W
37 3 6 2 35 36 ipeq0 ⊢ W ∈ PreHil ∧ Y ∈ V → Y , ˙ Y = 0 F ↔ Y = 0 W
38 4 13 37 syl2anc ⊢ φ → Y , ˙ Y = 0 F ↔ Y = 0 W
39 34 38 bitrd ⊢ φ → Y , ˙ Y = 0 ↔ Y = 0 W
40 39 necon3bid ⊢ φ → Y , ˙ Y ≠ 0 ↔ Y ≠ 0 W
41 40 biimpar ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ≠ 0
42 23 27 31 41 divassd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y = X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y
43 11 oveq2i ⊢ X , ˙ Y ⁢ C = X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y
44 42 43 eqtr4di ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y = X , ˙ Y ⁢ C
45 oveq12 ⊢ x = X - W C ‾ ⋅ W Y ∧ x = X - W C ‾ ⋅ W Y → x , ˙ x = X - W C ‾ ⋅ W Y , ˙ X - W C ‾ ⋅ W Y
46 45 anidms ⊢ x = X - W C ‾ ⋅ W Y → x , ˙ x = X - W C ‾ ⋅ W Y , ˙ X - W C ‾ ⋅ W Y
47 46 breq2d ⊢ x = X - W C ‾ ⋅ W Y → 0 ≤ x , ˙ x ↔ 0 ≤ X - W C ‾ ⋅ W Y , ˙ X - W C ‾ ⋅ W Y
48 8 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ V 0 ≤ x , ˙ x
49 48 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → ∀ x ∈ V 0 ≤ x , ˙ x
50 phllmod ⊢ W ∈ PreHil → W ∈ LMod
51 4 50 syl ⊢ φ → W ∈ LMod
52 51 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → W ∈ LMod
53 12 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X ∈ V
54 11 fveq2i ⊢ C ‾ = Y , ˙ X Y , ˙ Y ‾
55 27 31 41 cjdivd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X Y , ˙ Y ‾ = Y , ˙ X ‾ Y , ˙ Y ‾
56 54 55 eqtrid ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ = Y , ˙ X ‾ Y , ˙ Y ‾
57 5 fveq2d ⊢ φ → * F = * ℂ fld ↾ 𝑠 K
58 9 fvexi ⊢ K ∈ V
59 eqid ⊢ ℂ fld ↾ 𝑠 K = ℂ fld ↾ 𝑠 K
60 cnfldcj ⊢ * = * ℂ fld
61 59 60 ressstarv ⊢ K ∈ V → * = * ℂ fld ↾ 𝑠 K
62 58 61 ax-mp ⊢ * = * ℂ fld ↾ 𝑠 K
63 57 62 eqtr4di ⊢ φ → * F = *
64 63 fveq1d ⊢ φ → X , ˙ Y * F = X , ˙ Y ‾
65 eqid ⊢ * F = * F
66 3 6 2 65 ipcj ⊢ W ∈ PreHil ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V → X , ˙ Y * F = Y , ˙ X
67 4 12 13 66 syl3anc ⊢ φ → X , ˙ Y * F = Y , ˙ X
68 64 67 eqtr3d ⊢ φ → X , ˙ Y ‾ = Y , ˙ X
69 68 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ‾ = Y , ˙ X
70 69 fveq2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ‾ ‾ = Y , ˙ X ‾
71 23 cjcjd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ‾ ‾ = X , ˙ Y
72 70 71 eqtr3d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X ‾ = X , ˙ Y
73 29 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ∈ ℝ
74 73 cjred ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ‾ = Y , ˙ Y
75 72 74 oveq12d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X ‾ Y , ˙ Y ‾ = X , ˙ Y Y , ˙ Y
76 23 31 41 divrecd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y Y , ˙ Y = X , ˙ Y ⁢ 1 Y , ˙ Y
77 56 75 76 3eqtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ = X , ˙ Y ⁢ 1 Y , ˙ Y
78 17 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → W ∈ CMod
79 21 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ∈ K
80 3 6 2 9 ipcl ⊢ W ∈ PreHil ∧ Y ∈ V ∧ Y ∈ V → Y , ˙ Y ∈ K
81 4 13 13 80 syl3anc ⊢ φ → Y , ˙ Y ∈ K
82 81 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ∈ K
83 5 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → F = ℂ fld ↾ 𝑠 K
84 phllvec ⊢ W ∈ PreHil → W ∈ LVec
85 4 84 syl ⊢ φ → W ∈ LVec
86 3 lvecdrng ⊢ W ∈ LVec → F ∈ DivRing
87 85 86 syl ⊢ φ → F ∈ DivRing
88 87 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → F ∈ DivRing
89 9 83 88 cphreccllem ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W ∧ Y , ˙ Y ∈ K ∧ Y , ˙ Y ≠ 0 → 1 Y , ˙ Y ∈ K
90 82 41 89 mpd3an23 ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → 1 Y , ˙ Y ∈ K
91 3 9 clmmcl ⊢ W ∈ CMod ∧ X , ˙ Y ∈ K ∧ 1 Y , ˙ Y ∈ K → X , ˙ Y ⁢ 1 Y , ˙ Y ∈ K
92 78 79 90 91 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ 1 Y , ˙ Y ∈ K
93 77 92 eqeltrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ∈ K
94 13 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y ∈ V
95 eqid ⊢ ⋅ W = ⋅ W
96 2 3 95 9 lmodvscl ⊢ W ∈ LMod ∧ C ‾ ∈ K ∧ Y ∈ V → C ‾ ⋅ W Y ∈ V
97 52 93 94 96 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ W Y ∈ V
98 eqid ⊢ - W = - W
99 2 98 lmodvsubcl ⊢ W ∈ LMod ∧ X ∈ V ∧ C ‾ ⋅ W Y ∈ V → X - W C ‾ ⋅ W Y ∈ V
100 52 53 97 99 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X - W C ‾ ⋅ W Y ∈ V
101 47 49 100 rspcdva ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → 0 ≤ X - W C ‾ ⋅ W Y , ˙ X - W C ‾ ⋅ W Y
102 eqid ⊢ - F = - F
103 eqid ⊢ + F = + F
104 4 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → W ∈ PreHil
105 3 6 2 98 102 103 104 53 97 53 97 ip2subdi ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X - W C ‾ ⋅ W Y , ˙ X - W C ‾ ⋅ W Y = X , ˙ X + F C ‾ ⋅ W Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y - F X , ˙ C ‾ ⋅ W Y + F C ‾ ⋅ W Y , ˙ X
106 83 fveq2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → + F = + ℂ fld ↾ 𝑠 K
107 cnfldadd ⊢ + = + ℂ fld
108 59 107 ressplusg ⊢ K ∈ V → + = + ℂ fld ↾ 𝑠 K
109 58 108 ax-mp ⊢ + = + ℂ fld ↾ 𝑠 K
110 106 109 eqtr4di ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → + F = +
111 eqidd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X = X , ˙ X
112 eqid ⊢ ⋅ F = ⋅ F
113 3 6 2 9 95 112 ipass ⊢ W ∈ PreHil ∧ C ‾ ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ C ‾ ⋅ W Y ∈ V → C ‾ ⋅ W Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y = C ‾ ⋅ F Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y
114 104 93 94 97 113 syl13anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ W Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y = C ‾ ⋅ F Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y
115 83 fveq2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → ⋅ F = ⋅ ℂ fld ↾ 𝑠 K
116 cnfldmul ⊢ × = ⋅ ℂ fld
117 59 116 ressmulr ⊢ K ∈ V → × = ⋅ ℂ fld ↾ 𝑠 K
118 58 117 ax-mp ⊢ × = ⋅ ℂ fld ↾ 𝑠 K
119 115 118 eqtr4di ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → ⋅ F = ×
120 eqidd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ = C ‾
121 27 31 41 divrecd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X Y , ˙ Y = Y , ˙ X ⁢ 1 Y , ˙ Y
122 11 121 eqtrid ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C = Y , ˙ X ⁢ 1 Y , ˙ Y
123 25 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X ∈ K
124 3 9 clmmcl ⊢ W ∈ CMod ∧ Y , ˙ X ∈ K ∧ 1 Y , ˙ Y ∈ K → Y , ˙ X ⁢ 1 Y , ˙ Y ∈ K
125 78 123 90 124 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ X ⁢ 1 Y , ˙ Y ∈ K
126 122 125 eqeltrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ∈ K
127 3 6 2 9 95 112 65 ipassr2 ⊢ W ∈ PreHil ∧ Y ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ C ∈ K → Y , ˙ Y ⋅ F C = Y , ˙ C * F ⋅ W Y
128 104 94 94 126 127 syl13anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ⋅ F C = Y , ˙ C * F ⋅ W Y
129 119 oveqd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ⋅ F C = Y , ˙ Y ⁢ C
130 11 oveq2i ⊢ Y , ˙ Y ⁢ C = Y , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y
131 27 31 41 divcan2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y = Y , ˙ X
132 130 131 eqtrid ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ⁢ C = Y , ˙ X
133 129 132 eqtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ Y ⋅ F C = Y , ˙ X
134 63 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → * F = *
135 134 fveq1d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C * F = C ‾
136 135 oveq1d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C * F ⋅ W Y = C ‾ ⋅ W Y
137 136 oveq2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ C * F ⋅ W Y = Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y
138 128 133 137 3eqtr3rd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y = Y , ˙ X
139 119 120 138 oveq123d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ F Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y = C ‾ ⁢ Y , ˙ X
140 114 139 eqtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ W Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y = C ‾ ⁢ Y , ˙ X
141 110 111 140 oveq123d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X + F C ‾ ⋅ W Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y = X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X
142 3 6 2 9 95 112 65 ipassr2 ⊢ W ∈ PreHil ∧ X ∈ V ∧ Y ∈ V ∧ C ∈ K → X , ˙ Y ⋅ F C = X , ˙ C * F ⋅ W Y
143 104 53 94 126 142 syl13anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⋅ F C = X , ˙ C * F ⋅ W Y
144 119 oveqd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⋅ F C = X , ˙ Y ⁢ C
145 136 oveq2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ C * F ⋅ W Y = X , ˙ C ‾ ⋅ W Y
146 143 144 145 3eqtr3rd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ C ‾ ⋅ W Y = X , ˙ Y ⁢ C
147 3 6 2 9 95 112 ipass ⊢ W ∈ PreHil ∧ C ‾ ∈ K ∧ Y ∈ V ∧ X ∈ V → C ‾ ⋅ W Y , ˙ X = C ‾ ⋅ F Y , ˙ X
148 104 93 94 53 147 syl13anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ W Y , ˙ X = C ‾ ⋅ F Y , ˙ X
149 119 oveqd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ F Y , ˙ X = C ‾ ⁢ Y , ˙ X
150 148 149 eqtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⋅ W Y , ˙ X = C ‾ ⁢ Y , ˙ X
151 110 146 150 oveq123d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ C ‾ ⋅ W Y + F C ‾ ⋅ W Y , ˙ X = X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X
152 141 151 oveq12d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X + F C ‾ ⋅ W Y , ˙ C ‾ ⋅ W Y - F X , ˙ C ‾ ⋅ W Y + F C ‾ ⋅ W Y , ˙ X = X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - F X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X
153 3 6 2 9 ipcl ⊢ W ∈ PreHil ∧ X ∈ V ∧ X ∈ V → X , ˙ X ∈ K
154 104 53 53 153 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X ∈ K
155 3 9 clmmcl ⊢ W ∈ CMod ∧ C ‾ ∈ K ∧ Y , ˙ X ∈ K → C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K
156 78 93 123 155 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K
157 3 9 clmacl ⊢ W ∈ CMod ∧ X , ˙ X ∈ K ∧ C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K → X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K
158 78 154 156 157 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K
159 3 9 clmmcl ⊢ W ∈ CMod ∧ X , ˙ Y ∈ K ∧ C ∈ K → X , ˙ Y ⁢ C ∈ K
160 78 79 126 159 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ C ∈ K
161 3 9 clmacl ⊢ W ∈ CMod ∧ X , ˙ Y ⁢ C ∈ K ∧ C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K → X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K
162 78 160 156 161 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K
163 3 9 clmsub ⊢ W ∈ CMod ∧ X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K ∧ X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ K → X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X = X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - F X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X
164 78 158 162 163 syl3anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X = X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - F X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X
165 1 2 3 4 5 6 tcphcphlem3 ⊢ φ ∧ X ∈ V → X , ˙ X ∈ ℝ
166 12 165 mpdan ⊢ φ → X , ˙ X ∈ ℝ
167 166 recnd ⊢ φ → X , ˙ X ∈ ℂ
168 167 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X ∈ ℂ
169 22 absvalsqd ⊢ φ → X , ˙ Y 2 = X , ˙ Y ⁢ X , ˙ Y ‾
170 68 oveq2d ⊢ φ → X , ˙ Y ⁢ X , ˙ Y ‾ = X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X
171 169 170 eqtrd ⊢ φ → X , ˙ Y 2 = X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X
172 22 abscld ⊢ φ → X , ˙ Y ∈ ℝ
173 172 resqcld ⊢ φ → X , ˙ Y 2 ∈ ℝ
174 171 173 eqeltrrd ⊢ φ → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ∈ ℝ
175 174 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ∈ ℝ
176 175 73 41 redivcld ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y ∈ ℝ
177 44 176 eqeltrrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ C ∈ ℝ
178 177 recnd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ C ∈ ℂ
179 78 18 syl ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → K ⊆ ℂ
180 179 156 sseldd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → C ‾ ⁢ Y , ˙ X ∈ ℂ
181 168 178 180 pnpcan2d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X = X , ˙ X − X , ˙ Y ⁢ C
182 164 181 eqtr3d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X + C ‾ ⁢ Y , ˙ X - F X , ˙ Y ⁢ C + C ‾ ⁢ Y , ˙ X = X , ˙ X − X , ˙ Y ⁢ C
183 105 152 182 3eqtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X - W C ‾ ⋅ W Y , ˙ X - W C ‾ ⋅ W Y = X , ˙ X − X , ˙ Y ⁢ C
184 101 183 breqtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → 0 ≤ X , ˙ X − X , ˙ Y ⁢ C
185 166 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ X ∈ ℝ
186 185 177 subge0d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → 0 ≤ X , ˙ X − X , ˙ Y ⁢ C ↔ X , ˙ Y ⁢ C ≤ X , ˙ X
187 184 186 mpbid ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ C ≤ X , ˙ X
188 44 187 eqbrtrd ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y ≤ X , ˙ X
189 oveq12 ⊢ x = Y ∧ x = Y → x , ˙ x = Y , ˙ Y
190 189 anidms ⊢ x = Y → x , ˙ x = Y , ˙ Y
191 190 breq2d ⊢ x = Y → 0 ≤ x , ˙ x ↔ 0 ≤ Y , ˙ Y
192 191 48 13 rspcdva ⊢ φ → 0 ≤ Y , ˙ Y
193 192 adantr ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → 0 ≤ Y , ˙ Y
194 73 193 41 ne0gt0d ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → 0 < Y , ˙ Y
195 ledivmul2 ⊢ X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ∈ ℝ ∧ X , ˙ X ∈ ℝ ∧ Y , ˙ Y ∈ ℝ ∧ 0 < Y , ˙ Y → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y ≤ X , ˙ X ↔ X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
196 175 185 73 194 195 syl112anc ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X Y , ˙ Y ≤ X , ˙ X ↔ X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
197 188 196 mpbid ⊢ φ ∧ Y ≠ 0 W → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
198 3 6 2 35 36 ip0r ⊢ W ∈ PreHil ∧ X ∈ V → X , ˙ 0 W = 0 F
199 4 12 198 syl2anc ⊢ φ → X , ˙ 0 W = 0 F
200 199 33 eqtr4d ⊢ φ → X , ˙ 0 W = 0
201 200 oveq1d ⊢ φ → X , ˙ 0 W ⁢ Y , ˙ X = 0 ⋅ Y , ˙ X
202 26 mul02d ⊢ φ → 0 ⋅ Y , ˙ X = 0
203 201 202 eqtrd ⊢ φ → X , ˙ 0 W ⁢ Y , ˙ X = 0
204 oveq12 ⊢ x = X ∧ x = X → x , ˙ x = X , ˙ X
205 204 anidms ⊢ x = X → x , ˙ x = X , ˙ X
206 205 breq2d ⊢ x = X → 0 ≤ x , ˙ x ↔ 0 ≤ X , ˙ X
207 206 48 12 rspcdva ⊢ φ → 0 ≤ X , ˙ X
208 166 29 207 192 mulge0d ⊢ φ → 0 ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
209 203 208 eqbrtrd ⊢ φ → X , ˙ 0 W ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
210 16 197 209 pm2.61ne ⊢ φ → X , ˙ Y ⁢ Y , ˙ X ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
211 166 207 resqrtcld ⊢ φ → X , ˙ X ∈ ℝ
212 211 recnd ⊢ φ → X , ˙ X ∈ ℂ
213 29 192 resqrtcld ⊢ φ → Y , ˙ Y ∈ ℝ
214 213 recnd ⊢ φ → Y , ˙ Y ∈ ℂ
215 212 214 sqmuld ⊢ φ → X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y 2 = X , ˙ X 2 ⁢ Y , ˙ Y 2
216 167 sqsqrtd ⊢ φ → X , ˙ X 2 = X , ˙ X
217 30 sqsqrtd ⊢ φ → Y , ˙ Y 2 = Y , ˙ Y
218 216 217 oveq12d ⊢ φ → X , ˙ X 2 ⁢ Y , ˙ Y 2 = X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
219 215 218 eqtrd ⊢ φ → X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y 2 = X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
220 210 171 219 3brtr4d ⊢ φ → X , ˙ Y 2 ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y 2
221 211 213 remulcld ⊢ φ → X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y ∈ ℝ
222 22 absge0d ⊢ φ → 0 ≤ X , ˙ Y
223 166 207 sqrtge0d ⊢ φ → 0 ≤ X , ˙ X
224 29 192 sqrtge0d ⊢ φ → 0 ≤ Y , ˙ Y
225 211 213 223 224 mulge0d ⊢ φ → 0 ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
226 172 221 222 225 le2sqd ⊢ φ → X , ˙ Y ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y ↔ X , ˙ Y 2 ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y 2
227 220 226 mpbird ⊢ φ → X , ˙ Y ≤ X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
228 lmodgrp ⊢ W ∈ LMod → W ∈ Grp
229 51 228 syl ⊢ φ → W ∈ Grp
230 1 10 2 6 tcphnmval ⊢ W ∈ Grp ∧ X ∈ V → N ⁡ X = X , ˙ X
231 229 12 230 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ X = X , ˙ X
232 1 10 2 6 tcphnmval ⊢ W ∈ Grp ∧ Y ∈ V → N ⁡ Y = Y , ˙ Y
233 229 13 232 syl2anc ⊢ φ → N ⁡ Y = Y , ˙ Y
234 231 233 oveq12d ⊢ φ → N ⁡ X ⁢ N ⁡ Y = X , ˙ X ⁢ Y , ˙ Y
235 227 234 breqtrrd ⊢ φ → X , ˙ Y ≤ N ⁡ X ⁢ N ⁡ Y