Metamath Proof Explorer


Theorem nmotri

Description: Triangle inequality for the operator norm. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses nmotri.1 โŠข ๐‘ = ( ๐‘† normOp ๐‘‡ )
nmotri.p โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘‡ )
Assertion nmotri ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nmotri.1 โŠข ๐‘ = ( ๐‘† normOp ๐‘‡ )
2 nmotri.p โŠข + = ( +g โ€˜ ๐‘‡ )
3 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘† ) = ( Base โ€˜ ๐‘† )
4 eqid โŠข ( norm โ€˜ ๐‘† ) = ( norm โ€˜ ๐‘† )
5 eqid โŠข ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) = ( norm โ€˜ ๐‘‡ )
6 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘† ) = ( 0g โ€˜ ๐‘† )
7 nghmrcl1 โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โ†’ ๐‘† โˆˆ NrmGrp )
8 7 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ๐‘† โˆˆ NrmGrp )
9 nghmrcl2 โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp )
10 9 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp )
11 id โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โ†’ ๐‘‡ โˆˆ Abel )
12 nghmghm โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
13 nghmghm โŠข ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
14 2 ghmplusg โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
15 11 12 13 14 syl3an โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
16 1 nghmcl โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„ )
17 16 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„ )
18 1 nghmcl โŠข ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„ )
19 18 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„ )
20 17 19 readdcld โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ) โˆˆ โ„ )
21 12 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
22 1 nmoge0 โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ NrmGrp โˆง ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) )
23 8 10 21 22 syl3anc โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) )
24 13 3ad2ant3 โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
25 1 nmoge0 โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ NrmGrp โˆง ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) )
26 8 10 24 25 syl3anc โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) )
27 17 19 23 26 addge0d โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ) )
28 10 adantr โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp )
29 ngpgrp โŠข ( ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โ†’ ๐‘‡ โˆˆ Grp )
30 28 29 syl โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐‘‡ โˆˆ Grp )
31 21 adantr โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
32 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) = ( Base โ€˜ ๐‘‡ )
33 3 32 ghmf โŠข ( ๐น โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) โ†’ ๐น : ( Base โ€˜ ๐‘† ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
34 31 33 syl โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐น : ( Base โ€˜ ๐‘† ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
35 simprl โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
36 34 35 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
37 24 adantr โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) )
38 3 32 ghmf โŠข ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘† GrpHom ๐‘‡ ) โ†’ ๐บ : ( Base โ€˜ ๐‘† ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
39 37 38 syl โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐บ : ( Base โ€˜ ๐‘† ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
40 39 35 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
41 32 2 grpcl โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Grp โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
42 30 36 40 41 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) )
43 32 5 nmcl โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โˆง ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
44 28 42 43 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
45 32 5 nmcl โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
46 28 36 45 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
47 32 5 nmcl โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
48 28 40 47 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
49 46 48 readdcld โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
50 17 adantr โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„ )
51 simpl โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
52 3 4 nmcl โŠข ( ( ๐‘† โˆˆ NrmGrp โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
53 8 51 52 syl2an โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„ )
54 50 53 remulcld โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
55 19 adantr โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„ )
56 55 53 remulcld โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆˆ โ„ )
57 54 56 readdcld โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โˆˆ โ„ )
58 32 5 2 nmtri โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ NrmGrp โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) โˆง ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค ( ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
59 28 36 40 58 syl3anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค ( ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
60 simpl2 โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) )
61 1 3 4 5 nmoi โŠข ( ( ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
62 60 35 61 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
63 simpl3 โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) )
64 1 3 4 5 nmoi โŠข ( ( ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
65 63 35 64 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
66 46 48 54 56 62 65 le2addd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
67 44 49 57 59 66 letrd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) โ‰ค ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
68 34 ffnd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐น Fn ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
69 39 ffnd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ๐บ Fn ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
70 fvexd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ V )
71 fnfvof โŠข ( ( ( ๐น Fn ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐บ Fn ( Base โ€˜ ๐‘† ) ) โˆง ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ V โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
72 68 69 70 35 71 syl22anc โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
73 72 fveq2d โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐บ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
74 50 recnd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) โˆˆ โ„‚ )
75 55 recnd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) โˆˆ โ„‚ )
76 53 recnd โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
77 74 75 76 adddird โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) + ( ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) ) )
78 67 73 77 3brtr4d โŠข ( ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘† ) โˆง ๐‘ฅ โ‰  ( 0g โ€˜ ๐‘† ) ) ) โ†’ ( ( norm โ€˜ ๐‘‡ ) โ€˜ ( ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ‰ค ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ) ยท ( ( norm โ€˜ ๐‘† ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
79 1 3 4 5 6 8 10 15 20 27 78 nmolb2d โŠข ( ( ๐‘‡ โˆˆ Abel โˆง ๐น โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) โˆง ๐บ โˆˆ ( ๐‘† NGHom ๐‘‡ ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐น โˆ˜f + ๐บ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐น ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐บ ) ) )