Metamath Proof Explorer


Theorem nvs

Description: Proportionality property of the norm of a scalar product in a normed complex vector space. (Contributed by NM, 11-Nov-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses nvs.1 โŠข ๐‘‹ = ( BaseSet โ€˜ ๐‘ˆ )
nvs.4 โŠข ๐‘† = ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ )
nvs.6 โŠข ๐‘ = ( normCV โ€˜ ๐‘ˆ )
Assertion nvs ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nvs.1 โŠข ๐‘‹ = ( BaseSet โ€˜ ๐‘ˆ )
2 nvs.4 โŠข ๐‘† = ( ยท๐‘ OLD โ€˜ ๐‘ˆ )
3 nvs.6 โŠข ๐‘ = ( normCV โ€˜ ๐‘ˆ )
4 eqid โŠข ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ )
5 eqid โŠข ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ )
6 1 4 2 5 3 nvi โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โ†’ ( โŸจ ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ ) , ๐‘† โŸฉ โˆˆ CVecOLD โˆง ๐‘ : ๐‘‹ โŸถ โ„ โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ๐‘ฅ = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) ) )
7 6 simp3d โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ๐‘ฅ = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) )
8 simp2 โŠข ( ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ๐‘ฅ = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
9 8 ralimi โŠข ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ ( ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) = 0 โ†’ ๐‘ฅ = ( 0vec โ€˜ ๐‘ˆ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โˆง โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฅ ( +๐‘ฃ โ€˜ ๐‘ˆ ) ๐‘ฆ ) ) โ‰ค ( ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) + ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฆ ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
10 7 9 syl โŠข ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
11 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐ต ) )
12 11 fveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐ต ) ) )
13 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) )
14 13 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) )
15 12 14 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†” ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
16 fvoveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐ต ) ) = ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) )
17 fveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ด โ†’ ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( abs โ€˜ ๐ด ) )
18 17 oveq1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ด โ†’ ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) )
19 16 18 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) โ†” ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
20 15 19 rspc2v โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐‘ฆ ๐‘† ๐‘ฅ ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐‘ฆ ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
21 10 20 syl5 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) ) )
22 21 3impia โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ๐‘‹ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) )
23 22 3com13 โŠข ( ( ๐‘ˆ โˆˆ NrmCVec โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐‘‹ ) โ†’ ( ๐‘ โ€˜ ( ๐ด ๐‘† ๐ต ) ) = ( ( abs โ€˜ ๐ด ) ยท ( ๐‘ โ€˜ ๐ต ) ) )