Metamath Proof Explorer


Theorem ncvspi

Description: The norm of a vector plus the imaginary scalar product of another. (Contributed by NM, 2-Feb-2007) (Revised by AV, 8-Oct-2021)

Ref Expression
Hypotheses ncvsprp.v V = Base W
ncvsprp.n N = norm W
ncvsprp.s · ˙ = W
ncvsdif.p + ˙ = + W
ncvspi.f F = Scalar W
ncvspi.k K = Base F
Assertion ncvspi W NrmVec ℂVec A V B V i K N A + ˙ i · ˙ B = N B + ˙ i · ˙ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ncvsprp.v V = Base W
2 ncvsprp.n N = norm W
3 ncvsprp.s · ˙ = W
4 ncvsdif.p + ˙ = + W
5 ncvspi.f F = Scalar W
6 ncvspi.k K = Base F
7 elin W NrmVec ℂVec W NrmVec W ℂVec
8 nvcnlm W NrmVec W NrmMod
9 nlmngp W NrmMod W NrmGrp
10 8 9 syl W NrmVec W NrmGrp
11 10 adantr W NrmVec W ℂVec W NrmGrp
12 7 11 sylbi W NrmVec ℂVec W NrmGrp
13 12 3ad2ant1 W NrmVec ℂVec A V B V i K W NrmGrp
14 nvclmod W NrmVec W LMod
15 lmodgrp W LMod W Grp
16 14 15 syl W NrmVec W Grp
17 16 adantr W NrmVec W ℂVec W Grp
18 7 17 sylbi W NrmVec ℂVec W Grp
19 18 3ad2ant1 W NrmVec ℂVec A V B V i K W Grp
20 simp2l W NrmVec ℂVec A V B V i K A V
21 id W ℂVec W ℂVec
22 21 cvsclm W ℂVec W CMod
23 7 22 simplbiim W NrmVec ℂVec W CMod
24 23 3ad2ant1 W NrmVec ℂVec A V B V i K W CMod
25 simp3 W NrmVec ℂVec A V B V i K i K
26 simp2r W NrmVec ℂVec A V B V i K B V
27 1 5 3 6 clmvscl W CMod i K B V i · ˙ B V
28 24 25 26 27 syl3anc W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ B V
29 1 4 grpcl W Grp A V i · ˙ B V A + ˙ i · ˙ B V
30 19 20 28 29 syl3anc W NrmVec ℂVec A V B V i K A + ˙ i · ˙ B V
31 1 2 nmcl W NrmGrp A + ˙ i · ˙ B V N A + ˙ i · ˙ B
32 13 30 31 syl2anc W NrmVec ℂVec A V B V i K N A + ˙ i · ˙ B
33 32 recnd W NrmVec ℂVec A V B V i K N A + ˙ i · ˙ B
34 33 mulid2d W NrmVec ℂVec A V B V i K 1 N A + ˙ i · ˙ B = N A + ˙ i · ˙ B
35 ax-icn i
36 35 absnegi i = i
37 absi i = 1
38 36 37 eqtri i = 1
39 38 oveq1i i N A + ˙ i · ˙ B = 1 N A + ˙ i · ˙ B
40 simp1 W NrmVec ℂVec A V B V i K W NrmVec ℂVec
41 5 6 clmneg W CMod i K i = inv g F i
42 22 41 sylan W ℂVec i K i = inv g F i
43 5 clmfgrp W CMod F Grp
44 22 43 syl W ℂVec F Grp
45 eqid inv g F = inv g F
46 6 45 grpinvcl F Grp i K inv g F i K
47 44 46 sylan W ℂVec i K inv g F i K
48 42 47 eqeltrd W ℂVec i K i K
49 48 ex W ℂVec i K i K
50 7 49 simplbiim W NrmVec ℂVec i K i K
51 50 imp W NrmVec ℂVec i K i K
52 51 3adant2 W NrmVec ℂVec A V B V i K i K
53 1 2 3 5 6 ncvsprp W NrmVec ℂVec i K A + ˙ i · ˙ B V N i · ˙ A + ˙ i · ˙ B = i N A + ˙ i · ˙ B
54 40 52 30 53 syl3anc W NrmVec ℂVec A V B V i K N i · ˙ A + ˙ i · ˙ B = i N A + ˙ i · ˙ B
55 1 5 3 6 4 clmvsdi W CMod i K A V i · ˙ B V i · ˙ A + ˙ i · ˙ B = i · ˙ A + ˙ i · ˙ i · ˙ B
56 24 52 20 28 55 syl13anc W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ A + ˙ i · ˙ B = i · ˙ A + ˙ i · ˙ i · ˙ B
57 35 35 mulneg1i i i = i i
58 ixi i i = 1
59 58 negeqi i i = -1
60 negneg1e1 -1 = 1
61 59 60 eqtri i i = 1
62 57 61 eqtri i i = 1
63 62 oveq1i i i · ˙ B = 1 · ˙ B
64 1 5 3 6 clmvsass W CMod i K i K B V i i · ˙ B = i · ˙ i · ˙ B
65 24 52 25 26 64 syl13anc W NrmVec ℂVec A V B V i K i i · ˙ B = i · ˙ i · ˙ B
66 simpr A V B V B V
67 23 66 anim12i W NrmVec ℂVec A V B V W CMod B V
68 67 3adant3 W NrmVec ℂVec A V B V i K W CMod B V
69 1 3 clmvs1 W CMod B V 1 · ˙ B = B
70 68 69 syl W NrmVec ℂVec A V B V i K 1 · ˙ B = B
71 63 65 70 3eqtr3a W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ i · ˙ B = B
72 71 oveq2d W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ A + ˙ i · ˙ i · ˙ B = i · ˙ A + ˙ B
73 clmabl W CMod W Abel
74 22 73 syl W ℂVec W Abel
75 7 74 simplbiim W NrmVec ℂVec W Abel
76 75 3ad2ant1 W NrmVec ℂVec A V B V i K W Abel
77 1 5 3 6 clmvscl W CMod i K A V i · ˙ A V
78 24 52 20 77 syl3anc W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ A V
79 1 4 ablcom W Abel i · ˙ A V B V i · ˙ A + ˙ B = B + ˙ i · ˙ A
80 76 78 26 79 syl3anc W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ A + ˙ B = B + ˙ i · ˙ A
81 56 72 80 3eqtrd W NrmVec ℂVec A V B V i K i · ˙ A + ˙ i · ˙ B = B + ˙ i · ˙ A
82 81 fveq2d W NrmVec ℂVec A V B V i K N i · ˙ A + ˙ i · ˙ B = N B + ˙ i · ˙ A
83 54 82 eqtr3d W NrmVec ℂVec A V B V i K i N A + ˙ i · ˙ B = N B + ˙ i · ˙ A
84 39 83 eqtr3id W NrmVec ℂVec A V B V i K 1 N A + ˙ i · ˙ B = N B + ˙ i · ˙ A
85 34 84 eqtr3d W NrmVec ℂVec A V B V i K N A + ˙ i · ˙ B = N B + ˙ i · ˙ A