Metamath Proof Explorer


Theorem ipcnlem2

Description: The inner product operation of a subcomplex pre-Hilbert space is continuous. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses ipcn.v V = Base W
ipcn.h , ˙ = 𝑖 W
ipcn.d D = dist W
ipcn.n N = norm W
ipcn.t T = R 2 N A + 1
ipcn.u U = R 2 N B + T
ipcn.w φ W CPreHil
ipcn.a φ A V
ipcn.b φ B V
ipcn.r φ R +
ipcn.x φ X V
ipcn.y φ Y V
ipcn.1 φ A D X < U
ipcn.2 φ B D Y < T
Assertion ipcnlem2 φ A , ˙ B X , ˙ Y < R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ipcn.v V = Base W
2 ipcn.h , ˙ = 𝑖 W
3 ipcn.d D = dist W
4 ipcn.n N = norm W
5 ipcn.t T = R 2 N A + 1
6 ipcn.u U = R 2 N B + T
7 ipcn.w φ W CPreHil
8 ipcn.a φ A V
9 ipcn.b φ B V
10 ipcn.r φ R +
11 ipcn.x φ X V
12 ipcn.y φ Y V
13 ipcn.1 φ A D X < U
14 ipcn.2 φ B D Y < T
15 1 2 cphipcl W CPreHil A V B V A , ˙ B
16 7 8 9 15 syl3anc φ A , ˙ B
17 1 2 cphipcl W CPreHil X V Y V X , ˙ Y
18 7 11 12 17 syl3anc φ X , ˙ Y
19 1 2 cphipcl W CPreHil A V Y V A , ˙ Y
20 7 8 12 19 syl3anc φ A , ˙ Y
21 10 rpred φ R
22 16 20 subcld φ A , ˙ B A , ˙ Y
23 22 abscld φ A , ˙ B A , ˙ Y
24 cphnlm W CPreHil W NrmMod
25 7 24 syl φ W NrmMod
26 nlmngp W NrmMod W NrmGrp
27 25 26 syl φ W NrmGrp
28 1 4 nmcl W NrmGrp A V N A
29 27 8 28 syl2anc φ N A
30 1 4 nmge0 W NrmGrp A V 0 N A
31 27 8 30 syl2anc φ 0 N A
32 29 31 ge0p1rpd φ N A + 1 +
33 32 rpred φ N A + 1
34 ngpms W NrmGrp W MetSp
35 27 34 syl φ W MetSp
36 1 3 mscl W MetSp B V Y V B D Y
37 35 9 12 36 syl3anc φ B D Y
38 33 37 remulcld φ N A + 1 B D Y
39 21 rehalfcld φ R 2
40 29 37 remulcld φ N A B D Y
41 eqid - W = - W
42 2 1 41 cphsubdi W CPreHil A V B V Y V A , ˙ B - W Y = A , ˙ B A , ˙ Y
43 7 8 9 12 42 syl13anc φ A , ˙ B - W Y = A , ˙ B A , ˙ Y
44 43 fveq2d φ A , ˙ B - W Y = A , ˙ B A , ˙ Y
45 ngpgrp W NrmGrp W Grp
46 27 45 syl φ W Grp
47 1 41 grpsubcl W Grp B V Y V B - W Y V
48 46 9 12 47 syl3anc φ B - W Y V
49 1 2 4 ipcau W CPreHil A V B - W Y V A , ˙ B - W Y N A N B - W Y
50 7 8 48 49 syl3anc φ A , ˙ B - W Y N A N B - W Y
51 4 1 41 3 ngpds W NrmGrp B V Y V B D Y = N B - W Y
52 27 9 12 51 syl3anc φ B D Y = N B - W Y
53 52 oveq2d φ N A B D Y = N A N B - W Y
54 50 53 breqtrrd φ A , ˙ B - W Y N A B D Y
55 44 54 eqbrtrrd φ A , ˙ B A , ˙ Y N A B D Y
56 msxms W MetSp W ∞MetSp
57 35 56 syl φ W ∞MetSp
58 1 3 xmsge0 W ∞MetSp B V Y V 0 B D Y
59 57 9 12 58 syl3anc φ 0 B D Y
60 29 lep1d φ N A N A + 1
61 29 33 37 59 60 lemul1ad φ N A B D Y N A + 1 B D Y
62 23 40 38 55 61 letrd φ A , ˙ B A , ˙ Y N A + 1 B D Y
63 14 5 breqtrdi φ B D Y < R 2 N A + 1
64 37 39 32 ltmuldiv2d φ N A + 1 B D Y < R 2 B D Y < R 2 N A + 1
65 63 64 mpbird φ N A + 1 B D Y < R 2
66 23 38 39 62 65 lelttrd φ A , ˙ B A , ˙ Y < R 2
67 20 18 subcld φ A , ˙ Y X , ˙ Y
68 67 abscld φ A , ˙ Y X , ˙ Y
69 1 3 mscl W MetSp A V X V A D X
70 35 8 11 69 syl3anc φ A D X
71 1 4 nmcl W NrmGrp B V N B
72 27 9 71 syl2anc φ N B
73 10 rphalfcld φ R 2 +
74 73 32 rpdivcld φ R 2 N A + 1 +
75 5 74 eqeltrid φ T +
76 75 rpred φ T
77 72 76 readdcld φ N B + T
78 70 77 remulcld φ A D X N B + T
79 1 4 nmcl W NrmGrp Y V N Y
80 27 12 79 syl2anc φ N Y
81 70 80 remulcld φ A D X N Y
82 2 1 41 cphsubdir W CPreHil A V X V Y V A - W X , ˙ Y = A , ˙ Y X , ˙ Y
83 7 8 11 12 82 syl13anc φ A - W X , ˙ Y = A , ˙ Y X , ˙ Y
84 83 fveq2d φ A - W X , ˙ Y = A , ˙ Y X , ˙ Y
85 1 41 grpsubcl W Grp A V X V A - W X V
86 46 8 11 85 syl3anc φ A - W X V
87 1 2 4 ipcau W CPreHil A - W X V Y V A - W X , ˙ Y N A - W X N Y
88 7 86 12 87 syl3anc φ A - W X , ˙ Y N A - W X N Y
89 4 1 41 3 ngpds W NrmGrp A V X V A D X = N A - W X
90 27 8 11 89 syl3anc φ A D X = N A - W X
91 90 oveq1d φ A D X N Y = N A - W X N Y
92 88 91 breqtrrd φ A - W X , ˙ Y A D X N Y
93 84 92 eqbrtrrd φ A , ˙ Y X , ˙ Y A D X N Y
94 1 3 xmsge0 W ∞MetSp A V X V 0 A D X
95 57 8 11 94 syl3anc φ 0 A D X
96 80 72 resubcld φ N Y N B
97 1 4 41 nm2dif W NrmGrp Y V B V N Y N B N Y - W B
98 27 12 9 97 syl3anc φ N Y N B N Y - W B
99 4 1 41 3 ngpdsr W NrmGrp B V Y V B D Y = N Y - W B
100 27 9 12 99 syl3anc φ B D Y = N Y - W B
101 98 100 breqtrrd φ N Y N B B D Y
102 37 76 14 ltled φ B D Y T
103 96 37 76 101 102 letrd φ N Y N B T
104 80 72 76 lesubadd2d φ N Y N B T N Y N B + T
105 103 104 mpbid φ N Y N B + T
106 80 77 70 95 105 lemul2ad φ A D X N Y A D X N B + T
107 68 81 78 93 106 letrd φ A , ˙ Y X , ˙ Y A D X N B + T
108 13 6 breqtrdi φ A D X < R 2 N B + T
109 0red φ 0
110 1 4 nmge0 W NrmGrp B V 0 N B
111 27 9 110 syl2anc φ 0 N B
112 72 75 ltaddrpd φ N B < N B + T
113 109 72 77 111 112 lelttrd φ 0 < N B + T
114 ltmuldiv A D X R 2 N B + T 0 < N B + T A D X N B + T < R 2 A D X < R 2 N B + T
115 70 39 77 113 114 syl112anc φ A D X N B + T < R 2 A D X < R 2 N B + T
116 108 115 mpbird φ A D X N B + T < R 2
117 68 78 39 107 116 lelttrd φ A , ˙ Y X , ˙ Y < R 2
118 16 18 20 21 66 117 abs3lemd φ A , ˙ B X , ˙ Y < R