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Theorem elcnop

Description: Property defining a continuous Hilbert space operator. (Contributed by NM, 28-Jan-2006) (Revised by Mario Carneiro, 16-Nov-2013) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion elcnop ( 𝑇 ∈ ContOp ↔ ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fveq1 ( 𝑡 = 𝑇 → ( 𝑡𝑤 ) = ( 𝑇𝑤 ) )
2 fveq1 ( 𝑡 = 𝑇 → ( 𝑡𝑥 ) = ( 𝑇𝑥 ) )
3 1 2 oveq12d ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) = ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) )
4 3 fveq2d ( 𝑡 = 𝑇 → ( norm ‘ ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) ) = ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) )
5 4 breq1d ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( norm ‘ ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) ) < 𝑦 ↔ ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) )
6 5 imbi2d ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ↔ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )
7 6 rexralbidv ( 𝑡 = 𝑇 → ( ∃ 𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )
8 7 2ralbidv ( 𝑡 = 𝑇 → ( ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )
9 df-cnop ContOp = { 𝑡 ∈ ( ℋ ↑m ℋ ) ∣ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑡𝑤 ) − ( 𝑡𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) }
10 8 9 elrab2 ( 𝑇 ∈ ContOp ↔ ( 𝑇 ∈ ( ℋ ↑m ℋ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )
11 ax-hilex ℋ ∈ V
12 11 11 elmap ( 𝑇 ∈ ( ℋ ↑m ℋ ) ↔ 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ )
13 12 anbi1i ( ( 𝑇 ∈ ( ℋ ↑m ℋ ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) ↔ ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )
14 10 13 bitri ( 𝑇 ∈ ContOp ↔ ( 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℋ ∀ 𝑦 ∈ ℝ+𝑧 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℋ ( ( norm ‘ ( 𝑤 𝑥 ) ) < 𝑧 → ( norm ‘ ( ( 𝑇𝑤 ) − ( 𝑇𝑥 ) ) ) < 𝑦 ) ) )