Database
COMPLEX HILBERT SPACE EXPLORER (DEPRECATED)
Operators on Hilbert spaces
Dirac bra-ket notation (cont.)
opsqrlem6
Next ⟩
Projectors as operators
Metamath Proof Explorer
Ascii
Unicode
Theorem
opsqrlem6
Description:
Lemma for opsqri .
(Contributed by
NM
, 23-Aug-2006)
(New usage is discouraged.)
Ref
Expression
Hypotheses
opsqrlem2.1
⊢
T
∈
HrmOp
opsqrlem2.2
⊢
S
=
x
∈
HrmOp
,
y
∈
HrmOp
⟼
x
+
op
1
2
·
op
T
-
op
x
∘
x
opsqrlem2.3
⊢
F
=
seq
1
S
ℕ
×
0
hop
opsqrlem6.4
⊢
T
≤
op
I
op
Assertion
opsqrlem6
⊢
N
∈
ℕ
→
F
N
≤
op
I
op
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
opsqrlem2.1
⊢
T
∈
HrmOp
2
opsqrlem2.2
⊢
S
=
x
∈
HrmOp
,
y
∈
HrmOp
⟼
x
+
op
1
2
·
op
T
-
op
x
∘
x
3
opsqrlem2.3
⊢
F
=
seq
1
S
ℕ
×
0
hop
4
opsqrlem6.4
⊢
T
≤
op
I
op
5
fveq2
⊢
j
=
1
→
F
j
=
F
1
6
5
breq1d
⊢
j
=
1
→
F
j
≤
op
I
op
↔
F
1
≤
op
I
op
7
fveq2
⊢
j
=
k
+
1
→
F
j
=
F
k
+
1
8
7
breq1d
⊢
j
=
k
+
1
→
F
j
≤
op
I
op
↔
F
k
+
1
≤
op
I
op
9
fveq2
⊢
j
=
N
→
F
j
=
F
N
10
9
breq1d
⊢
j
=
N
→
F
j
≤
op
I
op
↔
F
N
≤
op
I
op
11
1
2
3
opsqrlem2
⊢
F
1
=
0
hop
12
idleop
⊢
0
hop
≤
op
I
op
13
11
12
eqbrtri
⊢
F
1
≤
op
I
op
14
idhmop
⊢
I
op
∈
HrmOp
15
1
2
3
opsqrlem4
⊢
F
:
ℕ
⟶
HrmOp
16
15
ffvelcdmi
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∈
HrmOp
17
hmopd
⊢
I
op
∈
HrmOp
∧
F
k
∈
HrmOp
→
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
18
14
16
17
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
19
eqid
⊢
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
20
hmopco
⊢
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
∧
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
∧
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
21
19
20
mp3an3
⊢
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
∧
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
22
18
18
21
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
23
leopsq
⊢
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
24
18
23
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
25
leop3
⊢
T
∈
HrmOp
∧
I
op
∈
HrmOp
→
T
≤
op
I
op
↔
0
hop
≤
op
I
op
-
op
T
26
1
14
25
mp2an
⊢
T
≤
op
I
op
↔
0
hop
≤
op
I
op
-
op
T
27
4
26
mpbi
⊢
0
hop
≤
op
I
op
-
op
T
28
hmopd
⊢
I
op
∈
HrmOp
∧
T
∈
HrmOp
→
I
op
-
op
T
∈
HrmOp
29
14
1
28
mp2an
⊢
I
op
-
op
T
∈
HrmOp
30
leopadd
⊢
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
∧
I
op
-
op
T
∈
HrmOp
∧
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∧
0
hop
≤
op
I
op
-
op
T
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
31
29
30
mpanl2
⊢
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
∧
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∧
0
hop
≤
op
I
op
-
op
T
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
32
27
31
mpanr2
⊢
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∈
HrmOp
∧
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
33
22
24
32
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
34
2cn
⊢
2
∈
ℂ
35
hmopf
⊢
F
k
∈
HrmOp
→
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
36
16
35
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
37
homulcl
⊢
2
∈
ℂ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
38
34
36
37
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
39
hmopf
⊢
T
∈
HrmOp
→
T
:
ℋ
⟶
ℋ
40
1
39
ax-mp
⊢
T
:
ℋ
⟶
ℋ
41
fco
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
42
36
36
41
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
43
hosubcl
⊢
T
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
44
40
42
43
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
45
hmopf
⊢
I
op
∈
HrmOp
→
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
46
14
45
ax-mp
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
47
homulcl
⊢
2
∈
ℂ
∧
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
48
34
46
47
mp2an
⊢
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
49
hosubsub4
⊢
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
50
48
49
mp3an1
⊢
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
51
38
44
50
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
52
hosubcl
⊢
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
53
42
38
52
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
54
hoadd32
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
=
I
op
+
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
55
46
46
54
mp3an13
⊢
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
=
I
op
+
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
56
53
55
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
=
I
op
+
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
57
ho2times
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
=
I
op
+
op
I
op
58
46
57
ax-mp
⊢
2
·
op
I
op
=
I
op
+
op
I
op
59
58
oveq1i
⊢
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
I
op
+
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
60
56
59
eqtr4di
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
61
hoaddsubass
⊢
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
62
48
61
mp3an1
⊢
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
63
42
38
62
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
64
60
63
eqtr4d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
65
64
oveq1d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
66
hoaddcl
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
67
46
53
66
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
68
hoaddsubass
⊢
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
T
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
69
46
40
68
mp3an23
⊢
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
70
67
69
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
71
hoaddcl
⊢
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
72
48
42
71
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
73
hosubsub4
⊢
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
T
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
74
40
73
mp3an3
⊢
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
75
72
38
74
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
76
65
70
75
3eqtr3d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
77
hosubadd4
⊢
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
T
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
78
40
77
mpanr1
⊢
2
·
op
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
79
48
78
mpanl1
⊢
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
80
38
42
79
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
81
76
80
eqtr4d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
-
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
82
halfcn
⊢
1
2
∈
ℂ
83
homulcl
⊢
1
2
∈
ℂ
∧
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
84
82
44
83
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
85
hoadddi
⊢
2
∈
ℂ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
F
k
+
op
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
86
34
85
mp3an1
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
F
k
+
op
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
87
36
84
86
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
F
k
+
op
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
88
2ne0
⊢
2
≠
0
89
34
88
recidi
⊢
2
1
2
=
1
90
89
oveq1i
⊢
2
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
1
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
91
homulass
⊢
2
∈
ℂ
∧
1
2
∈
ℂ
∧
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
92
34
82
91
mp3an12
⊢
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
93
44
92
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
2
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
94
homullid
⊢
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
1
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
T
-
op
F
k
∘
F
k
95
44
94
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
1
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
T
-
op
F
k
∘
F
k
96
90
93
95
3eqtr3a
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
T
-
op
F
k
∘
F
k
97
96
oveq2d
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
F
k
+
op
2
·
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
F
k
+
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
98
87
97
eqtrd
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
F
k
+
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
99
98
oveq2d
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
100
51
81
99
3eqtr4d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
101
hoaddcl
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
102
36
84
101
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
103
hosubdi
⊢
2
∈
ℂ
∧
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
104
34
46
103
mp3an12
⊢
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
105
102
104
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
=
2
·
op
I
op
-
op
2
·
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
106
100
105
eqtr4d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
107
hosubcl
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
-
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
108
46
36
107
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
109
hocsubdir
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
I
op
-
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
110
46
109
mp3an1
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
I
op
-
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
111
36
108
110
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
112
hmoplin
⊢
I
op
∈
HrmOp
→
I
op
∈
LinOp
113
14
112
ax-mp
⊢
I
op
∈
LinOp
114
hoddi
⊢
I
op
∈
LinOp
∧
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
∘
I
op
-
op
I
op
∘
F
k
115
113
46
114
mp3an12
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
∘
I
op
-
op
I
op
∘
F
k
116
36
115
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
∘
I
op
-
op
I
op
∘
F
k
117
46
hoid1i
⊢
I
op
∘
I
op
=
I
op
118
117
a1i
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
=
I
op
119
hoico2
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
∘
F
k
=
F
k
120
36
119
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
F
k
=
F
k
121
118
120
oveq12d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
-
op
I
op
∘
F
k
=
I
op
-
op
F
k
122
116
121
eqtrd
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
-
op
F
k
123
hmoplin
⊢
F
k
∈
HrmOp
→
F
k
∈
LinOp
124
16
123
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∈
LinOp
125
hoddi
⊢
F
k
∈
LinOp
∧
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∘
F
k
126
46
125
mp3an2
⊢
F
k
∈
LinOp
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∘
F
k
127
124
36
126
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∘
F
k
128
hoico1
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
F
k
∘
I
op
=
F
k
129
36
128
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∘
I
op
=
F
k
130
129
oveq1d
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
∘
F
k
=
F
k
-
op
F
k
∘
F
k
131
127
130
eqtrd
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
F
k
-
op
F
k
∘
F
k
132
122
131
oveq12d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
F
k
133
36
46
jctil
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
134
hosubadd4
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
F
k
+
op
F
k
135
133
36
42
134
syl12anc
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
F
k
+
op
F
k
136
132
135
eqtrd
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
F
k
+
op
F
k
137
ho2times
⊢
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
2
·
op
F
k
=
F
k
+
op
F
k
138
36
137
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
F
k
=
F
k
+
op
F
k
139
138
oveq2d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
F
k
+
op
F
k
140
hoaddsubass
⊢
I
op
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
141
46
140
mp3an1
⊢
F
k
∘
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
∧
2
·
op
F
k
:
ℋ
⟶
ℋ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
142
42
38
141
syl2anc
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
143
136
139
142
3eqtr2d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
∘
I
op
-
op
F
k
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
144
111
143
eqtrd
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
145
144
oveq1d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
I
op
+
op
F
k
∘
F
k
-
op
2
·
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
146
1
2
3
opsqrlem5
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
+
1
=
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
147
146
oveq2d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
+
1
=
I
op
-
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
148
147
oveq2d
⊢
k
∈
ℕ
→
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
1
=
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
op
1
2
·
op
T
-
op
F
k
∘
F
k
149
106
145
148
3eqtr4d
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
∘
I
op
-
op
F
k
+
op
I
op
-
op
T
=
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
1
150
33
149
breqtrd
⊢
k
∈
ℕ
→
0
hop
≤
op
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
1
151
peano2nn
⊢
k
∈
ℕ
→
k
+
1
∈
ℕ
152
15
ffvelcdmi
⊢
k
+
1
∈
ℕ
→
F
k
+
1
∈
HrmOp
153
151
152
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
+
1
∈
HrmOp
154
hmopd
⊢
I
op
∈
HrmOp
∧
F
k
+
1
∈
HrmOp
→
I
op
-
op
F
k
+
1
∈
HrmOp
155
14
153
154
sylancr
⊢
k
∈
ℕ
→
I
op
-
op
F
k
+
1
∈
HrmOp
156
2re
⊢
2
∈
ℝ
157
2pos
⊢
0
<
2
158
leopmul
⊢
2
∈
ℝ
∧
I
op
-
op
F
k
+
1
∈
HrmOp
∧
0
<
2
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
+
1
↔
0
hop
≤
op
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
1
159
156
157
158
mp3an13
⊢
I
op
-
op
F
k
+
1
∈
HrmOp
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
+
1
↔
0
hop
≤
op
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
1
160
155
159
syl
⊢
k
∈
ℕ
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
+
1
↔
0
hop
≤
op
2
·
op
I
op
-
op
F
k
+
1
161
150
160
mpbird
⊢
k
∈
ℕ
→
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
+
1
162
leop3
⊢
F
k
+
1
∈
HrmOp
∧
I
op
∈
HrmOp
→
F
k
+
1
≤
op
I
op
↔
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
+
1
163
153
14
162
sylancl
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
+
1
≤
op
I
op
↔
0
hop
≤
op
I
op
-
op
F
k
+
1
164
161
163
mpbird
⊢
k
∈
ℕ
→
F
k
+
1
≤
op
I
op
165
6
8
10
13
164
nn1suc
⊢
N
∈
ℕ
→
F
N
≤
op
I
op