Metamath Proof Explorer


Theorem ipffval

Description: The inner product operation as a function. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Oct-2015) (Proof shortened by AV, 2-Mar-2024)

Ref Expression
Hypotheses ipffval.1 โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
ipffval.2 โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
ipffval.3 โŠข ยท = ( ยทif โ€˜ ๐‘Š )
Assertion ipffval ยท = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ipffval.1 โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
2 ipffval.2 โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
3 ipffval.3 โŠข ยท = ( ยทif โ€˜ ๐‘Š )
4 fveq2 โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘” ) = ( Base โ€˜ ๐‘Š ) )
5 4 1 eqtr4di โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘” ) = ๐‘‰ )
6 fveq2 โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š ) )
7 6 2 eqtr4di โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) = , )
8 7 oveqd โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) )
9 5 5 8 mpoeq123dv โŠข ( ๐‘” = ๐‘Š โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘” ) , ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘” ) โ†ฆ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) )
10 df-ipf โŠข ยทif = ( ๐‘” โˆˆ V โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘” ) , ๐‘ฆ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘” ) โ†ฆ ( ๐‘ฅ ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘” ) ๐‘ฆ ) ) )
11 1 fvexi โŠข ๐‘‰ โˆˆ V
12 2 fvexi โŠข , โˆˆ V
13 12 rnex โŠข ran , โˆˆ V
14 p0ex โŠข { โˆ… } โˆˆ V
15 13 14 unex โŠข ( ran , โˆช { โˆ… } ) โˆˆ V
16 df-ov โŠข ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = ( , โ€˜ โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ )
17 fvrn0 โŠข ( , โ€˜ โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ ) โˆˆ ( ran , โˆช { โˆ… } )
18 16 17 eqeltri โŠข ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ran , โˆช { โˆ… } )
19 18 rgen2w โŠข โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) โˆˆ ( ran , โˆช { โˆ… } )
20 11 11 15 19 mpoexw โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) โˆˆ V
21 9 10 20 fvmpt โŠข ( ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( ยทif โ€˜ ๐‘Š ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) )
22 fvprc โŠข ( ยฌ ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( ยทif โ€˜ ๐‘Š ) = โˆ… )
23 fvprc โŠข ( ยฌ ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘Š ) = โˆ… )
24 1 23 eqtrid โŠข ( ยฌ ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ๐‘‰ = โˆ… )
25 24 olcd โŠข ( ยฌ ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( ๐‘‰ = โˆ… โˆจ ๐‘‰ = โˆ… ) )
26 0mpo0 โŠข ( ( ๐‘‰ = โˆ… โˆจ ๐‘‰ = โˆ… ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = โˆ… )
27 25 26 syl โŠข ( ยฌ ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) = โˆ… )
28 22 27 eqtr4d โŠข ( ยฌ ๐‘Š โˆˆ V โ†’ ( ยทif โ€˜ ๐‘Š ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) ) )
29 21 28 pm2.61i โŠข ( ยทif โ€˜ ๐‘Š ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) )
30 3 29 eqtri โŠข ยท = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‰ , ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‰ โ†ฆ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) )