Metamath Proof Explorer


Theorem his2sub

Description: Distributive law for inner product of vector subtraction. (Contributed by NM, 16-Nov-1999) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion his2sub ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’โ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) โˆ’ ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hvsubval โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ด โˆ’โ„Ž ๐ต ) = ( ๐ด +โ„Ž ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ) )
2 1 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’โ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด +โ„Ž ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ) ยทih ๐ถ ) )
3 2 3adant3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’โ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด +โ„Ž ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ) ยทih ๐ถ ) )
4 neg1cn โŠข - 1 โˆˆ โ„‚
5 hvmulcl โŠข ( ( - 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ โ„‹ )
6 4 5 mpan โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โ†’ ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ โ„‹ )
7 ax-his2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด +โ„Ž ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) ) )
8 6 7 syl3an2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด +โ„Ž ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) ) )
9 ax-his3 โŠข ( ( - 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = ( - 1 ยท ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )
10 4 9 mp3an1 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = ( - 1 ยท ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )
11 hicl โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ต ยทih ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
12 11 mulm1d โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( - 1 ยท ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) = - ( ๐ต ยทih ๐ถ ) )
13 10 12 eqtrd โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = - ( ๐ต ยทih ๐ถ ) )
14 13 oveq2d โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + - ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )
15 14 3adant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + ( ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + - ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )
16 8 15 eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด +โ„Ž ( - 1 ยทโ„Ž ๐ต ) ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + - ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )
17 hicl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
18 17 3adant2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
19 11 3adant1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ต ยทih ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
20 18 19 negsubd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) + - ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) โˆ’ ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )
21 3 16 20 3eqtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐ด โˆ’โ„Ž ๐ต ) ยทih ๐ถ ) = ( ( ๐ด ยทih ๐ถ ) โˆ’ ( ๐ต ยทih ๐ถ ) ) )