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Theorem lnopmul

Description: Multiplicative property of a linear Hilbert space operator. (Contributed by NM, 13-Aug-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion lnopmul ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝑇 ‘ ( 𝐴 · 𝐵 ) ) = ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ax-hv0cl 0 ∈ ℋ
2 lnopl ( ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ) ∧ ( 𝐵 ∈ ℋ ∧ 0 ∈ ℋ ) ) → ( 𝑇 ‘ ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) ) = ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + ( 𝑇 ‘ 0 ) ) )
3 1 2 mpanr2 ( ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ) ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝑇 ‘ ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) ) = ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + ( 𝑇 ‘ 0 ) ) )
4 3 3impa ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝑇 ‘ ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) ) = ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + ( 𝑇 ‘ 0 ) ) )
5 hvmulcl ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝐴 · 𝐵 ) ∈ ℋ )
6 ax-hvaddid ( ( 𝐴 · 𝐵 ) ∈ ℋ → ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) = ( 𝐴 · 𝐵 ) )
7 5 6 syl ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) = ( 𝐴 · 𝐵 ) )
8 7 3adant1 ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) = ( 𝐴 · 𝐵 ) )
9 8 fveq2d ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝑇 ‘ ( ( 𝐴 · 𝐵 ) + 0 ) ) = ( 𝑇 ‘ ( 𝐴 · 𝐵 ) ) )
10 lnop0 ( 𝑇 ∈ LinOp → ( 𝑇 ‘ 0 ) = 0 )
11 10 oveq2d ( 𝑇 ∈ LinOp → ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + ( 𝑇 ‘ 0 ) ) = ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + 0 ) )
12 11 3ad2ant1 ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + ( 𝑇 ‘ 0 ) ) = ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + 0 ) )
13 lnopf ( 𝑇 ∈ LinOp → 𝑇 : ℋ ⟶ ℋ )
14 13 ffvelrnda ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝑇𝐵 ) ∈ ℋ )
15 hvmulcl ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 𝑇𝐵 ) ∈ ℋ ) → ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) ∈ ℋ )
16 14 15 sylan2 ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) ) → ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) ∈ ℋ )
17 16 3impb ( ( 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) ∈ ℋ )
18 17 3com12 ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) ∈ ℋ )
19 ax-hvaddid ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) ∈ ℋ → ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + 0 ) = ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) )
20 18 19 syl ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + 0 ) = ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) )
21 12 20 eqtrd ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) + ( 𝑇 ‘ 0 ) ) = ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) )
22 4 9 21 3eqtr3d ( ( 𝑇 ∈ LinOp ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℋ ) → ( 𝑇 ‘ ( 𝐴 · 𝐵 ) ) = ( 𝐴 · ( 𝑇𝐵 ) ) )