Metamath Proof Explorer


Theorem nmblolbii

Description: A lower bound for the norm of a bounded linear operator. (Contributed by NM, 7-Dec-2007) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses nmblolbi.1 โŠข ๐‘‹ = ( BaseSet โ€˜ ๐‘ˆ )
nmblolbi.4 โŠข ๐ฟ = ( normCV โ€˜ ๐‘ˆ )
nmblolbi.5 โŠข ๐‘€ = ( normCV โ€˜ ๐‘Š )
nmblolbi.6 โŠข ๐‘ = ( ๐‘ˆ normOpOLD ๐‘Š )
nmblolbi.7 โŠข ๐ต = ( ๐‘ˆ BLnOp ๐‘Š )
nmblolbi.u โŠข ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec
nmblolbi.w โŠข ๐‘Š โˆˆ NrmCVec
nmblolbii.b โŠข ๐‘‡ โˆˆ ๐ต
Assertion nmblolbii ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nmblolbi.1 โŠข ๐‘‹ = ( BaseSet โ€˜ ๐‘ˆ )
2 nmblolbi.4 โŠข ๐ฟ = ( normCV โ€˜ ๐‘ˆ )
3 nmblolbi.5 โŠข ๐‘€ = ( normCV โ€˜ ๐‘Š )
4 nmblolbi.6 โŠข ๐‘ = ( ๐‘ˆ normOpOLD ๐‘Š )
5 nmblolbi.7 โŠข ๐ต = ( ๐‘ˆ BLnOp ๐‘Š )
6 nmblolbi.u โŠข ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec
7 nmblolbi.w โŠข ๐‘Š โˆˆ NrmCVec
8 nmblolbii.b โŠข ๐‘‡ โˆˆ ๐ต
9 fveq2 โŠข ( ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) = ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
10 9 fveq2d โŠข ( ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) )
11 fveq2 โŠข ( ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) = ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
12 11 oveq2d โŠข ( ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) )
13 10 12 breq12d โŠข ( ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†’ ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โ†” ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) ) )
14 1 2 nvcl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
15 6 14 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
16 15 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ )
17 eqid โŠข ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ )
18 1 17 2 nvz โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) = 0 โ†” ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
19 6 18 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) = 0 โ†” ๐ด = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
20 19 necon3bid โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โ‰  0 โ†” ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
21 20 biimpar โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โ‰  0 )
22 16 21 rereccld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
23 1 17 2 nvgt0 โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†” 0 < ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )
24 6 23 mpan โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) โ†” 0 < ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )
25 24 biimpa โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ 0 < ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) )
26 16 25 recgt0d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ 0 < ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )
27 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
28 ltle โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ โˆง ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 0 < ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
29 27 22 28 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( 0 < ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
30 26 29 mpd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )
31 eqid โŠข ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) = ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š )
32 1 31 5 blof โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘‡ : ๐‘‹ โŸถ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) )
33 6 7 8 32 mp3an โŠข ๐‘‡ : ๐‘‹ โŸถ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š )
34 33 ffvelcdmi โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) )
35 34 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) )
36 eqid โŠข ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š )
37 31 36 3 nvsge0 โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
38 7 37 mp3an1 โŠข ( ( ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
39 22 30 35 38 syl21anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
40 22 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
41 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘‹ )
42 eqid โŠข ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š ) = ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š )
43 42 5 bloln โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š ) )
44 6 7 8 43 mp3an โŠข ๐‘‡ โˆˆ ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š )
45 6 7 44 3pm3.2i โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ โˆˆ ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š ) )
46 eqid โŠข ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ )
47 1 46 36 42 lnomul โŠข ( ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ โˆˆ ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š ) ) โˆง ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) )
48 45 47 mpan โŠข ( ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) )
49 40 41 48 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) )
50 49 fveq2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) ) = ( ๐‘€ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘Š ) ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
51 31 3 nvcl โŠข ( ( ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
52 7 34 51 sylancr โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
53 52 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
54 53 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ )
55 16 recnd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‚ )
56 54 55 21 divrec2d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ยท ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
57 39 50 56 3eqtr4rd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) ) )
58 1 46 nvscl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ )
59 6 58 mp3an1 โŠข ( ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ )
60 59 ancoms โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ )
61 40 60 syldan โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ )
62 1 2 nvcl โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
63 6 61 62 sylancr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โˆˆ โ„ )
64 1 46 17 2 nv1 โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) = 1 )
65 6 64 mp3an1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) = 1 )
66 eqle โŠข ( ( ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) = 1 ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โ‰ค 1 )
67 63 65 66 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โ‰ค 1 )
68 6 7 33 3pm3.2i โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ : ๐‘‹ โŸถ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) )
69 1 31 2 3 4 nmoolb โŠข ( ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ : ๐‘‹ โŸถ ( BaseSet โ€˜ ๐‘Š ) ) โˆง ( ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โ‰ค 1 ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) )
70 68 69 mpan โŠข ( ( ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) โˆˆ ๐‘‹ โˆง ( ๐ฟ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) โ‰ค 1 ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) )
71 61 67 70 syl2anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐ด ) ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) )
72 57 71 eqbrtrd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) )
73 1 31 4 5 nmblore โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
74 6 7 8 73 mp3an โŠข ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„
75 74 a1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ )
76 ledivmul2 โŠข ( ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„ โˆง ( ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„ โˆง 0 < ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โ†” ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
77 53 75 16 25 76 syl112anc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) / ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โ†” ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
78 72 77 mpbid โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โ‰  ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )
79 0le0 โŠข 0 โ‰ค 0
80 eqid โŠข ( 0vec โ€˜ ๐‘Š ) = ( 0vec โ€˜ ๐‘Š )
81 1 31 17 80 42 lno0 โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โˆง ๐‘‡ โˆˆ ( ๐‘ˆ LnOp ๐‘Š ) ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = ( 0vec โ€˜ ๐‘Š ) )
82 6 7 44 81 mp3an โŠข ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = ( 0vec โ€˜ ๐‘Š )
83 82 fveq2i โŠข ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) = ( ๐‘€ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘Š ) )
84 80 3 nvz0 โŠข ( ๐‘Š โˆˆ NrmCVec โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘Š ) ) = 0 )
85 7 84 ax-mp โŠข ( ๐‘€ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘Š ) ) = 0
86 83 85 eqtri โŠข ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) = 0
87 17 2 nvz0 โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โ†’ ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = 0 )
88 6 87 ax-mp โŠข ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) = 0
89 88 oveq2i โŠข ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) = ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท 0 )
90 74 recni โŠข ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) โˆˆ โ„‚
91 90 mul01i โŠข ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท 0 ) = 0
92 89 91 eqtri โŠข ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) = 0
93 79 86 92 3brtr4i โŠข ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) )
94 93 a1i โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) ) )
95 13 78 94 pm2.61ne โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‹ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐ด ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘‡ ) ยท ( ๐ฟ โ€˜ ๐ด ) ) )