Metamath Proof Explorer


Theorem hlhilocv

Description: The orthocomplement for the final constructed Hilbert space. (Contributed by NM, 23-Jun-2015) (Revised by Mario Carneiro, 29-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses hlhil0.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
hlhil0.l โŠข ๐ฟ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hlhil0.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( HLHil โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hlhil0.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
hlhilocv.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐ฟ )
hlhilocv.n โŠข ๐‘ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
hlhilocv.o โŠข ๐‘‚ = ( ocv โ€˜ ๐‘ˆ )
hlhilocv.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โŠ† ๐‘‰ )
Assertion hlhilocv ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‹ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hlhil0.h โŠข ๐ป = ( LHyp โ€˜ ๐พ )
2 hlhil0.l โŠข ๐ฟ = ( ( DVecH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
3 hlhil0.u โŠข ๐‘ˆ = ( ( HLHil โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
4 hlhil0.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
5 hlhilocv.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐ฟ )
6 hlhilocv.n โŠข ๐‘ = ( ( ocH โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
7 hlhilocv.o โŠข ๐‘‚ = ( ocv โ€˜ ๐‘ˆ )
8 hlhilocv.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โŠ† ๐‘‰ )
9 1 3 4 2 5 hlhilbase โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) )
10 rabeq โŠข ( ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } = { ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } )
11 9 10 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } = { ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } )
12 eqid โŠข ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) = ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š )
13 4 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐พ โˆˆ HL โˆง ๐‘Š โˆˆ ๐ป ) )
14 eqid โŠข ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ )
15 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ )
16 8 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ๐‘‹ โŠ† ๐‘‰ )
17 16 sselda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‰ )
18 1 2 5 12 3 13 14 15 17 hlhilipval โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( ( ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
19 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) = ( Scalar โ€˜ ๐ฟ )
20 eqid โŠข ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ )
21 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) )
22 1 2 19 3 20 4 21 hlhils0 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
23 22 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) )
24 23 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) )
25 18 24 eqeq12d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†” ( ( ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) ) )
26 25 ralbidva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) ) )
27 26 rabbidva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } = { ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) } )
28 11 27 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } = { ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) } )
29 8 9 sseqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) )
30 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( Base โ€˜ ๐‘ˆ )
31 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) )
32 30 14 20 31 7 ocvval โŠข ( ๐‘‹ โŠ† ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = { ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } )
33 29 32 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = { ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘ˆ ) โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ฆ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ง ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐‘ˆ ) ) } )
34 1 2 5 19 21 6 12 4 8 hdmapoc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‹ ) = { ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โˆฃ โˆ€ ๐‘ง โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ( HDMap โ€˜ ๐พ ) โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐‘ง ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( 0g โ€˜ ( Scalar โ€˜ ๐ฟ ) ) } )
35 28 33 34 3eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‚ โ€˜ ๐‘‹ ) = ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‹ ) )