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Theorem hhshsslem2

Description: Lemma for hhsssh . (Contributed by NM, 6-Apr-2008) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses hhsst.1 𝑈 = ⟨ ⟨ + , · ⟩ , norm
hhsst.2 𝑊 = ⟨ ⟨ ( + ↾ ( 𝐻 × 𝐻 ) ) , ( · ↾ ( ℂ × 𝐻 ) ) ⟩ , ( norm𝐻 ) ⟩
hhssp3.3 𝑊 ∈ ( SubSp ‘ 𝑈 )
hhssp3.4 𝐻 ⊆ ℋ
Assertion hhshsslem2 𝐻S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hhsst.1 𝑈 = ⟨ ⟨ + , · ⟩ , norm
2 hhsst.2 𝑊 = ⟨ ⟨ ( + ↾ ( 𝐻 × 𝐻 ) ) , ( · ↾ ( ℂ × 𝐻 ) ) ⟩ , ( norm𝐻 ) ⟩
3 hhssp3.3 𝑊 ∈ ( SubSp ‘ 𝑈 )
4 hhssp3.4 𝐻 ⊆ ℋ
5 1 hhnv 𝑈 ∈ NrmCVec
6 1 hh0v 0 = ( 0vec𝑈 )
7 eqid ( 0vec𝑊 ) = ( 0vec𝑊 )
8 eqid ( SubSp ‘ 𝑈 ) = ( SubSp ‘ 𝑈 )
9 6 7 8 sspz ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ ( SubSp ‘ 𝑈 ) ) → ( 0vec𝑊 ) = 0 )
10 5 3 9 mp2an ( 0vec𝑊 ) = 0
11 8 sspnv ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ ( SubSp ‘ 𝑈 ) ) → 𝑊 ∈ NrmCVec )
12 5 3 11 mp2an 𝑊 ∈ NrmCVec
13 eqid ( BaseSet ‘ 𝑊 ) = ( BaseSet ‘ 𝑊 )
14 13 7 nvzcl ( 𝑊 ∈ NrmCVec → ( 0vec𝑊 ) ∈ ( BaseSet ‘ 𝑊 ) )
15 12 14 ax-mp ( 0vec𝑊 ) ∈ ( BaseSet ‘ 𝑊 )
16 1 2 3 4 hhshsslem1 𝐻 = ( BaseSet ‘ 𝑊 )
17 15 16 eleqtrri ( 0vec𝑊 ) ∈ 𝐻
18 10 17 eqeltrri 0𝐻
19 4 18 pm3.2i ( 𝐻 ⊆ ℋ ∧ 0𝐻 )
20 1 hhva + = ( +𝑣𝑈 )
21 eqid ( +𝑣𝑊 ) = ( +𝑣𝑊 )
22 16 20 21 8 sspgval ( ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ ( SubSp ‘ 𝑈 ) ) ∧ ( 𝑥𝐻𝑦𝐻 ) ) → ( 𝑥 ( +𝑣𝑊 ) 𝑦 ) = ( 𝑥 + 𝑦 ) )
23 5 3 22 mpanl12 ( ( 𝑥𝐻𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 ( +𝑣𝑊 ) 𝑦 ) = ( 𝑥 + 𝑦 ) )
24 16 21 nvgcl ( ( 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑥𝐻𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 ( +𝑣𝑊 ) 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
25 12 24 mp3an1 ( ( 𝑥𝐻𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 ( +𝑣𝑊 ) 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
26 23 25 eqeltrrd ( ( 𝑥𝐻𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 + 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
27 26 rgen2 𝑥𝐻𝑦𝐻 ( 𝑥 + 𝑦 ) ∈ 𝐻
28 1 hhsm · = ( ·𝑠OLD𝑈 )
29 eqid ( ·𝑠OLD𝑊 ) = ( ·𝑠OLD𝑊 )
30 16 28 29 8 sspsval ( ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊 ∈ ( SubSp ‘ 𝑈 ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝐻 ) ) → ( 𝑥 ( ·𝑠OLD𝑊 ) 𝑦 ) = ( 𝑥 · 𝑦 ) )
31 5 3 30 mpanl12 ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 ( ·𝑠OLD𝑊 ) 𝑦 ) = ( 𝑥 · 𝑦 ) )
32 16 29 nvscl ( ( 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 ( ·𝑠OLD𝑊 ) 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
33 12 32 mp3an1 ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 ( ·𝑠OLD𝑊 ) 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
34 31 33 eqeltrrd ( ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝐻 ) → ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
35 34 rgen2 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝐻 ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ 𝐻
36 27 35 pm3.2i ( ∀ 𝑥𝐻𝑦𝐻 ( 𝑥 + 𝑦 ) ∈ 𝐻 ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝐻 ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ 𝐻 )
37 issh2 ( 𝐻S ↔ ( ( 𝐻 ⊆ ℋ ∧ 0𝐻 ) ∧ ( ∀ 𝑥𝐻𝑦𝐻 ( 𝑥 + 𝑦 ) ∈ 𝐻 ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝐻 ( 𝑥 · 𝑦 ) ∈ 𝐻 ) ) )
38 19 36 37 mpbir2an 𝐻S