Metamath Proof Explorer


Theorem obsip

Description: The inner product of two elements of an orthonormal basis. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses isobs.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
isobs.h โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
isobs.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
isobs.u โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐น )
isobs.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐น )
Assertion obsip ( ( ๐ต โˆˆ ( OBasis โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ƒ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ƒ , ๐‘„ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘„ , 1 , 0 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isobs.v โŠข ๐‘‰ = ( Base โ€˜ ๐‘Š )
2 isobs.h โŠข , = ( ยท๐‘– โ€˜ ๐‘Š )
3 isobs.f โŠข ๐น = ( Scalar โ€˜ ๐‘Š )
4 isobs.u โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐น )
5 isobs.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐น )
6 eqid โŠข ( ocv โ€˜ ๐‘Š ) = ( ocv โ€˜ ๐‘Š )
7 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) = ( 0g โ€˜ ๐‘Š )
8 1 2 3 4 5 6 7 isobs โŠข ( ๐ต โˆˆ ( OBasis โ€˜ ๐‘Š ) โ†” ( ๐‘Š โˆˆ PreHil โˆง ๐ต โŠ† ๐‘‰ โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) โˆง ( ( ocv โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐ต ) = { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } ) ) )
9 8 simp3bi โŠข ( ๐ต โˆˆ ( OBasis โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) โˆง ( ( ocv โ€˜ ๐‘Š ) โ€˜ ๐ต ) = { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } ) )
10 9 simpld โŠข ( ๐ต โˆˆ ( OBasis โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) )
11 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ƒ โ†’ ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ƒ , ๐‘ฆ ) )
12 eqeq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ƒ โ†’ ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†” ๐‘ƒ = ๐‘ฆ ) )
13 12 ifbid โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ƒ โ†’ if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) )
14 11 13 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ƒ โ†’ ( ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) ) )
15 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘„ โ†’ ( ๐‘ƒ , ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ƒ , ๐‘„ ) )
16 eqeq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘„ โ†’ ( ๐‘ƒ = ๐‘ฆ โ†” ๐‘ƒ = ๐‘„ ) )
17 16 ifbid โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘„ โ†’ if ( ๐‘ƒ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘„ , 1 , 0 ) )
18 15 17 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘„ โ†’ ( ( ๐‘ƒ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ , ๐‘„ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘„ , 1 , 0 ) ) )
19 14 18 rspc2v โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ( ๐‘ฅ , ๐‘ฆ ) = if ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ , 1 , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ , ๐‘„ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘„ , 1 , 0 ) ) )
20 10 19 syl5com โŠข ( ๐ต โˆˆ ( OBasis โ€˜ ๐‘Š ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ƒ , ๐‘„ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘„ , 1 , 0 ) ) )
21 20 3impib โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ( OBasis โ€˜ ๐‘Š ) โˆง ๐‘ƒ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘„ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐‘ƒ , ๐‘„ ) = if ( ๐‘ƒ = ๐‘„ , 1 , 0 ) )