Metamath Proof Explorer


Theorem nmophmi

Description: The norm of the scalar product of a bounded linear operator. (Contributed by NM, 10-Mar-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypothesis nmophm.1 TBndLinOp
Assertion nmophmi AnormopA·opT=AnormopT

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nmophm.1 TBndLinOp
2 bdopf TBndLinOpT:
3 1 2 ax-mp T:
4 homval AT:xA·opTx=ATx
5 3 4 mp3an2 AxA·opTx=ATx
6 5 fveq2d AxnormA·opTx=normATx
7 3 ffvelcdmi xTx
8 norm-iii ATxnormATx=AnormTx
9 7 8 sylan2 AxnormATx=AnormTx
10 6 9 eqtrd AxnormA·opTx=AnormTx
11 10 adantr Axnormx1normA·opTx=AnormTx
12 normcl TxnormTx
13 7 12 syl xnormTx
14 13 ad2antlr Axnormx1normTx
15 abscl AA
16 absge0 A0A
17 15 16 jca AA0A
18 17 ad2antrr Axnormx1A0A
19 nmoplb T:xnormx1normTxnormopT
20 3 19 mp3an1 xnormx1normTxnormopT
21 20 adantll Axnormx1normTxnormopT
22 nmopre TBndLinOpnormopT
23 1 22 ax-mp normopT
24 lemul2a normTxnormopTA0AnormTxnormopTAnormTxAnormopT
25 23 24 mp3anl2 normTxA0AnormTxnormopTAnormTxAnormopT
26 14 18 21 25 syl21anc Axnormx1AnormTxAnormopT
27 11 26 eqbrtrd Axnormx1normA·opTxAnormopT
28 27 ex Axnormx1normA·opTxAnormopT
29 28 ralrimiva Axnormx1normA·opTxAnormopT
30 homulcl AT:A·opT:
31 3 30 mpan2 AA·opT:
32 remulcl AnormopTAnormopT
33 15 23 32 sylancl AAnormopT
34 33 rexrd AAnormopT*
35 nmopub A·opT:AnormopT*normopA·opTAnormopTxnormx1normA·opTxAnormopT
36 31 34 35 syl2anc AnormopA·opTAnormopTxnormx1normA·opTxAnormopT
37 29 36 mpbird AnormopA·opTAnormopT
38 fveq2 A=0A=0
39 abs0 0=0
40 38 39 eqtrdi A=0A=0
41 40 oveq1d A=0AnormopT=0normopT
42 23 recni normopT
43 42 mul02i 0normopT=0
44 41 43 eqtrdi A=0AnormopT=0
45 44 adantl AA=0AnormopT=0
46 nmopge0 A·opT:0normopA·opT
47 31 46 syl A0normopA·opT
48 47 adantr AA=00normopA·opT
49 45 48 eqbrtrd AA=0AnormopTnormopA·opT
50 nmoplb A·opT:xnormx1normA·opTxnormopA·opT
51 31 50 syl3an1 Axnormx1normA·opTxnormopA·opT
52 51 3expa Axnormx1normA·opTxnormopA·opT
53 11 52 eqbrtrrd Axnormx1AnormTxnormopA·opT
54 53 adantllr AA0xnormx1AnormTxnormopA·opT
55 13 adantl AA0xnormTx
56 nmopxr A·opT:normopA·opT*
57 31 56 syl AnormopA·opT*
58 nmopgtmnf A·opT:−∞<normopA·opT
59 31 58 syl A−∞<normopA·opT
60 xrre normopA·opT*AnormopT−∞<normopA·opTnormopA·opTAnormopTnormopA·opT
61 57 33 59 37 60 syl22anc AnormopA·opT
62 61 ad2antrr AA0xnormopA·opT
63 15 ad2antrr AA0xA
64 absgt0 AA00<A
65 64 biimpa AA00<A
66 65 adantr AA0x0<A
67 lemuldiv2 normTxnormopA·opTA0<AAnormTxnormopA·opTnormTxnormopA·opTA
68 55 62 63 66 67 syl112anc AA0xAnormTxnormopA·opTnormTxnormopA·opTA
69 68 adantr AA0xnormx1AnormTxnormopA·opTnormTxnormopA·opTA
70 54 69 mpbid AA0xnormx1normTxnormopA·opTA
71 70 ex AA0xnormx1normTxnormopA·opTA
72 71 ralrimiva AA0xnormx1normTxnormopA·opTA
73 61 adantr AA0normopA·opT
74 15 adantr AA0A
75 abs00 AA=0A=0
76 75 necon3bid AA0A0
77 76 biimpar AA0A0
78 73 74 77 redivcld AA0normopA·opTA
79 78 rexrd AA0normopA·opTA*
80 nmopub T:normopA·opTA*normopTnormopA·opTAxnormx1normTxnormopA·opTA
81 3 79 80 sylancr AA0normopTnormopA·opTAxnormx1normTxnormopA·opTA
82 72 81 mpbird AA0normopTnormopA·opTA
83 23 a1i AA0normopT
84 lemuldiv2 normopTnormopA·opTA0<AAnormopTnormopA·opTnormopTnormopA·opTA
85 83 73 74 65 84 syl112anc AA0AnormopTnormopA·opTnormopTnormopA·opTA
86 82 85 mpbird AA0AnormopTnormopA·opT
87 49 86 pm2.61dane AAnormopTnormopA·opT
88 61 33 letri3d AnormopA·opT=AnormopTnormopA·opTAnormopTAnormopTnormopA·opT
89 37 87 88 mpbir2and AnormopA·opT=AnormopT