Metamath Proof Explorer


Theorem pjcmul1i

Description: A necessary and sufficient condition for the product of two projectors to be a projector is that the projectors commute. Part 1 of Theorem 1 of AkhiezerGlazman p. 65. (Contributed by NM, 3-Jun-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjclem1.1 ⊢ G ∈ C ℋ
pjclem1.2 ⊢ H ∈ C ℋ
Assertion pjcmul1i ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ↔ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∈ ran ⁡ proj ℎ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjclem1.1 ⊢ G ∈ C ℋ
2 pjclem1.2 ⊢ H ∈ C ℋ
3 1 2 pjclem4 ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∩ H
4 pjmfn ⊢ proj ℎ Fn C ℋ
5 1 2 chincli ⊢ G ∩ H ∈ C ℋ
6 fnfvelrn ⊢ proj ℎ Fn C ℋ ∧ G ∩ H ∈ C ℋ → proj ℎ ⁡ G ∩ H ∈ ran ⁡ proj ℎ
7 4 5 6 mp2an ⊢ proj ℎ ⁡ G ∩ H ∈ ran ⁡ proj ℎ
8 3 7 eqeltrdi ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∈ ran ⁡ proj ℎ
9 pjadj2 ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∈ ran ⁡ proj ℎ → adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H
10 1 pjbdlni ⊢ proj ℎ ⁡ G ∈ BndLinOp
11 2 pjbdlni ⊢ proj ℎ ⁡ H ∈ BndLinOp
12 10 11 adjcoi ⊢ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = adj h ⁡ proj ℎ ⁡ H ∘ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G
13 pjadj3 ⊢ H ∈ C ℋ → adj h ⁡ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H
14 2 13 ax-mp ⊢ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H
15 pjadj3 ⊢ G ∈ C ℋ → adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G
16 1 15 ax-mp ⊢ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ G
17 14 16 coeq12i ⊢ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ H ∘ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G
18 12 17 eqtri ⊢ adj h ⁡ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G
19 9 18 eqtr3di ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∈ ran ⁡ proj ℎ → proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G
20 8 19 impbii ⊢ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H = proj ℎ ⁡ H ∘ proj ℎ ⁡ G ↔ proj ℎ ⁡ G ∘ proj ℎ ⁡ H ∈ ran ⁡ proj ℎ