Metamath Proof Explorer


Theorem bcs2

Description: Corollary of the Bunjakovaskij-Cauchy-Schwarz inequality bcsiHIL . (Contributed by NM, 24-May-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion bcs2 ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐ด ยทih ๐ต ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hicl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
2 1 abscld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐ด ยทih ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
3 2 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐ด ยทih ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
4 normcl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
5 normcl โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ )
6 remulcl โŠข ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
7 4 5 6 syl2an โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
8 7 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
9 5 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ )
10 bcs โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐ด ยทih ๐ต ) ) โ‰ค ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) )
11 10 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐ด ยทih ๐ต ) ) โ‰ค ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) )
12 4 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
13 normge0 โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โ†’ 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )
14 13 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )
15 9 14 jca โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) )
16 simp3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 )
17 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
18 lemul1a โŠข ( ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ โˆง ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค ( 1 ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) )
19 17 18 mp3anl2 โŠข ( ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) ) โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค ( 1 ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) )
20 12 15 16 19 syl21anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค ( 1 ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) )
21 5 recnd โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
22 21 mullidd โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โ†’ ( 1 ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )
23 22 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( 1 ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )
24 20 23 breqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) ยท ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )
25 3 8 9 11 24 letrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ๐ด ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( abs โ€˜ ( ๐ด ยทih ๐ต ) ) โ‰ค ( normโ„Ž โ€˜ ๐ต ) )