Metamath Proof Explorer


Theorem nmlnop0iALT

Description: A linear operator with a zero norm is identically zero. (Contributed by NM, 8-Feb-2006) (New usage is discouraged.) (Proof modification is discouraged.)

Ref Expression
Hypothesis nmlnop0.1 โŠข ๐‘‡ โˆˆ LinOp
Assertion nmlnop0iALT ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โ†” ๐‘‡ = 0hop )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nmlnop0.1 โŠข ๐‘‡ โˆˆ LinOp
2 normcl โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
3 2 recnd โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
4 3 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
5 norm-i โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†” ๐‘ฅ = 0โ„Ž ) )
6 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 0โ„Ž โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘‡ โ€˜ 0โ„Ž ) )
7 1 lnop0i โŠข ( ๐‘‡ โ€˜ 0โ„Ž ) = 0โ„Ž
8 6 7 eqtrdi โŠข ( ๐‘ฅ = 0โ„Ž โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž )
9 5 8 syl6bi โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž ) )
10 9 necon3d โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 ) )
11 10 imp โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0 )
12 4 11 recne0d โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0 )
13 simpr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž )
14 4 11 reccld โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ )
15 1 lnopfi โŠข ๐‘‡ : โ„‹ โŸถ โ„‹
16 15 ffvelcdmi โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ )
17 16 adantr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ )
18 hvmul0or โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0โ„Ž โ†” ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0 โˆจ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž ) ) )
19 14 17 18 syl2anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0โ„Ž โ†” ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0 โˆจ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž ) ) )
20 19 necon3abid โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0โ„Ž โ†” ยฌ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0 โˆจ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž ) ) )
21 neanior โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0 โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†” ยฌ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = 0 โˆจ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž ) )
22 20 21 bitr4di โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0โ„Ž โ†” ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0 โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) ) )
23 12 13 22 mpbir2and โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0โ„Ž )
24 hvmulcl โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‹ )
25 14 17 24 syl2anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‹ )
26 normgt0 โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0โ„Ž โ†” 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
27 25 26 syl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰  0โ„Ž โ†” 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
28 23 27 mpbid โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
29 28 ex โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž โ†’ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
30 29 adantl โŠข ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž โ†’ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
31 nmopsetretHIL โŠข ( ๐‘‡ : โ„‹ โŸถ โ„‹ โ†’ { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } โІ โ„ )
32 15 31 ax-mp โŠข { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } โІ โ„
33 ressxr โŠข โ„ โІ โ„*
34 32 33 sstri โŠข { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } โІ โ„*
35 simpl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ )
36 hvmulcl โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ )
37 14 35 36 syl2anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ )
38 8 necon3i โŠข ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž โ†’ ๐‘ฅ โ‰  0โ„Ž )
39 norm1 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ๐‘ฅ โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) = 1 )
40 38 39 sylan2 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) = 1 )
41 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
42 40 41 eqeltrdi โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
43 eqle โŠข ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) = 1 ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ‰ค 1 )
44 42 40 43 syl2anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ‰ค 1 )
45 1 lnopmuli โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
46 14 35 45 syl2anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
47 46 eqcomd โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) )
48 47 fveq2d โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) )
49 fveq2 โŠข ( ๐‘ง = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) )
50 49 breq1d โŠข ( ๐‘ง = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โ†” ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ‰ค 1 ) )
51 fveq2 โŠข ( ๐‘ง = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) = ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) )
52 51 fveq2d โŠข ( ๐‘ง = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) )
53 52 eqeq2d โŠข ( ๐‘ง = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) โ†” ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) ) )
54 50 53 anbi12d โŠข ( ๐‘ง = ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โ†’ ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†” ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) ) ) )
55 54 rspcev โŠข ( ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ๐‘ฅ ) ) ) ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
56 37 44 48 55 syl12anc โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
57 fvex โŠข ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ V
58 eqeq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) โ†” ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
59 58 anbi2d โŠข ( ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†’ ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†” ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ) )
60 59 rexbidv โŠข ( ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) โ†” โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) ) )
61 57 60 elab โŠข ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } โ†” โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) )
62 56 61 sylibr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } )
63 supxrub โŠข ( ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } โІ โ„* โˆง ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) )
64 34 62 63 sylancr โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) )
65 64 adantll โŠข ( ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) )
66 nmopval โŠข ( ๐‘‡ : โ„‹ โŸถ โ„‹ โ†’ ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) )
67 15 66 ax-mp โŠข ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < )
68 67 eqeq1i โŠข ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โ†” sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) = 0 )
69 68 biimpi โŠข ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โ†’ sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) = 0 )
70 69 ad2antrr โŠข ( ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ sup ( { ๐‘ฆ โˆฃ โˆƒ ๐‘ง โˆˆ โ„‹ ( ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ง ) โ‰ค 1 โˆง ๐‘ฆ = ( normโ„Ž โ€˜ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ง ) ) ) } , โ„* , < ) = 0 )
71 65 70 breqtrd โŠข ( ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค 0 )
72 normcl โŠข ( ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„‹ โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
73 25 72 syl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
74 0re โŠข 0 โˆˆ โ„
75 lenlt โŠข ( ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค 0 โ†” ยฌ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
76 73 74 75 sylancl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค 0 โ†” ยฌ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
77 76 adantll โŠข ( ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ( ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค 0 โ†” ยฌ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
78 71 77 mpbid โŠข ( ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โˆง ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž ) โ†’ ยฌ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
79 78 ex โŠข ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž โ†’ ยฌ 0 < ( normโ„Ž โ€˜ ( ( 1 / ( normโ„Ž โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ยทโ„Ž ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
80 30 79 pm2.65d โŠข ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ยฌ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž )
81 nne โŠข ( ยฌ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) โ‰  0โ„Ž โ†” ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž )
82 80 81 sylib โŠข ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž )
83 ho0val โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ โ†’ ( 0hop โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž )
84 83 adantl โŠข ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( 0hop โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0โ„Ž )
85 82 84 eqtr4d โŠข ( ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( 0hop โ€˜ ๐‘ฅ ) )
86 85 ralrimiva โŠข ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( 0hop โ€˜ ๐‘ฅ ) )
87 ffn โŠข ( ๐‘‡ : โ„‹ โŸถ โ„‹ โ†’ ๐‘‡ Fn โ„‹ )
88 15 87 ax-mp โŠข ๐‘‡ Fn โ„‹
89 ho0f โŠข 0hop : โ„‹ โŸถ โ„‹
90 ffn โŠข ( 0hop : โ„‹ โŸถ โ„‹ โ†’ 0hop Fn โ„‹ )
91 89 90 ax-mp โŠข 0hop Fn โ„‹
92 eqfnfv โŠข ( ( ๐‘‡ Fn โ„‹ โˆง 0hop Fn โ„‹ ) โ†’ ( ๐‘‡ = 0hop โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( 0hop โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
93 88 91 92 mp2an โŠข ( ๐‘‡ = 0hop โ†” โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‹ ( ๐‘‡ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( 0hop โ€˜ ๐‘ฅ ) )
94 86 93 sylibr โŠข ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โ†’ ๐‘‡ = 0hop )
95 fveq2 โŠข ( ๐‘‡ = 0hop โ†’ ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = ( normop โ€˜ 0hop ) )
96 nmop0 โŠข ( normop โ€˜ 0hop ) = 0
97 95 96 eqtrdi โŠข ( ๐‘‡ = 0hop โ†’ ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 )
98 94 97 impbii โŠข ( ( normop โ€˜ ๐‘‡ ) = 0 โ†” ๐‘‡ = 0hop )