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Theorem eigvec1

Description: Property of an eigenvector. (Contributed by NM, 12-Mar-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion eigvec1 ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) = ( ( ( eigval ‘ 𝑇 ) ‘ 𝐴 ) ·ℎ 𝐴 ) ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eigvalval ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( ( eigval ‘ 𝑇 ) ‘ 𝐴 ) = ( ( ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ·ih 𝐴 ) / ( ( normℎ ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) )
2 1 oveq1d ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( ( ( eigval ‘ 𝑇 ) ‘ 𝐴 ) ·ℎ 𝐴 ) = ( ( ( ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ·ih 𝐴 ) / ( ( normℎ ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) ·ℎ 𝐴 ) )
3 eleigvec2 ⊢ ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ → ( 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ↔ ( 𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ ∧ ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ∈ ( span ‘ { 𝐴 } ) ) ) )
4 3 biimpa ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( 𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ ∧ ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ∈ ( span ‘ { 𝐴 } ) ) )
5 normcan ⊢ ( ( 𝐴 ∈ ℋ ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ ∧ ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ∈ ( span ‘ { 𝐴 } ) ) → ( ( ( ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ·ih 𝐴 ) / ( ( normℎ ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) ·ℎ 𝐴 ) = ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) )
6 4 5 syl ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( ( ( ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) ·ih 𝐴 ) / ( ( normℎ ‘ 𝐴 ) ↑ 2 ) ) ·ℎ 𝐴 ) = ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) )
7 2 6 eqtr2d ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) = ( ( ( eigval ‘ 𝑇 ) ‘ 𝐴 ) ·ℎ 𝐴 ) )
8 4 simp2d ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → 𝐴 ≠ 0ℎ )
9 7 8 jca ⊢ ( ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ 𝐴 ∈ ( eigvec ‘ 𝑇 ) ) → ( ( 𝑇 ‘ 𝐴 ) = ( ( ( eigval ‘ 𝑇 ) ‘ 𝐴 ) ·ℎ 𝐴 ) ∧ 𝐴 ≠ 0ℎ ) )