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Theorem nmoi2

Description: The operator norm is a bound on the growth of a vector under the action of the operator. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses nmofval.1 N=SnormOpT
nmoi.2 V=BaseS
nmoi.3 L=normS
nmoi.4 M=normT
nmoi2.z 0˙=0S
Assertion nmoi2 SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFXLXNF

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nmofval.1 N=SnormOpT
2 nmoi.2 V=BaseS
3 nmoi.3 L=normS
4 nmoi.4 M=normT
5 nmoi2.z 0˙=0S
6 simpl2 SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙TNrmGrp
7 simpl3 SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙FSGrpHomT
8 eqid BaseT=BaseT
9 2 8 ghmf FSGrpHomTF:VBaseT
10 7 9 syl SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙F:VBaseT
11 simprl SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙XV
12 10 11 ffvelrnd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙FXBaseT
13 8 4 nmcl TNrmGrpFXBaseTMFX
14 6 12 13 syl2anc SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFX
15 14 rexrd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFX*
16 1 nmocl SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTNF*
17 16 adantr SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙NF*
18 2 3 5 nmrpcl SNrmGrpXVX0˙LX+
19 18 3expb SNrmGrpXVX0˙LX+
20 19 3ad2antl1 SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX+
21 20 rpxrd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX*
22 17 21 xmulcld SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙NF𝑒LX*
23 20 rpreccld SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙1LX+
24 23 rpxrd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙1LX*
25 23 rpge0d SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙01LX
26 24 25 jca SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙1LX*01LX
27 1 2 3 4 nmoix SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVMFXNF𝑒LX
28 27 adantrr SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFXNF𝑒LX
29 xlemul1a MFX*NF𝑒LX*1LX*01LXMFXNF𝑒LXMFX𝑒1LXNF𝑒LX𝑒1LX
30 15 22 26 28 29 syl31anc SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFX𝑒1LXNF𝑒LX𝑒1LX
31 23 rpred SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙1LX
32 rexmul MFX1LXMFX𝑒1LX=MFX1LX
33 14 31 32 syl2anc SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFX𝑒1LX=MFX1LX
34 14 recnd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFX
35 20 rpcnd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX
36 20 rpne0d SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX0
37 34 35 36 divrecd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFXLX=MFX1LX
38 33 37 eqtr4d SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFX𝑒1LX=MFXLX
39 xmulass NF*LX*1LX*NF𝑒LX𝑒1LX=NF𝑒LX𝑒1LX
40 17 21 24 39 syl3anc SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙NF𝑒LX𝑒1LX=NF𝑒LX𝑒1LX
41 20 rpred SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX
42 rexmul LX1LXLX𝑒1LX=LX1LX
43 41 31 42 syl2anc SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX𝑒1LX=LX1LX
44 35 36 recidd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX1LX=1
45 43 44 eqtrd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙LX𝑒1LX=1
46 45 oveq2d SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙NF𝑒LX𝑒1LX=NF𝑒1
47 xmulid1 NF*NF𝑒1=NF
48 17 47 syl SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙NF𝑒1=NF
49 40 46 48 3eqtrd SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙NF𝑒LX𝑒1LX=NF
50 30 38 49 3brtr3d SNrmGrpTNrmGrpFSGrpHomTXVX0˙MFXLXNF