Metamath Proof Explorer


Theorem hmop

Description: Basic inner product property of a Hermitian operator. (Contributed by NM, 19-Mar-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hmop ( ( ๐‘‡ โˆˆ HrmOp โˆง ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elhmop โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ HrmOp โ†” ( ๐‘‡ : โ„‹ โŸถ โ„‹ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) ) )
2 1 simprbi โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ HrmOp โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) )
3 2 3ad2ant1 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ HrmOp โˆง ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) )
4 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) )
5 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) )
6 5 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐‘ฆ ) )
7 4 6 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) โ†” ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐‘ฆ ) ) )
8 fveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) )
9 8 oveq2d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) ) )
10 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐‘ฆ ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) )
11 9 10 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐‘ฆ ) โ†” ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) ) )
12 7 11 rspc2v โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) ) )
13 12 3adant1 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ HrmOp โˆง ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘ฅ ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยทih ๐‘ฆ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) ) )
14 3 13 mpd โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ HrmOp โˆง ๐ด โˆˆ โ„‹ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐ด ยทih ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) )