Metamath Proof Explorer


Theorem shmulcl

Description: Closure of vector scalar multiplication in a subspace of a Hilbert space. (Contributed by NM, 13-Sep-1999) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion shmulcl ( ( ๐ป โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ป ) โ†’ ( ๐ด ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ป )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 issh2 โŠข ( ๐ป โˆˆ Sโ„‹ โ†” ( ( ๐ป โІ โ„‹ โˆง 0โ„Ž โˆˆ ๐ป ) โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ป ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ป ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป ) ) )
2 1 simprbi โŠข ( ๐ป โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ป โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ป ( ๐‘ฅ +โ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป โˆง โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ป ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป ) )
3 2 simprd โŠข ( ๐ป โˆˆ Sโ„‹ โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ป ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป )
4 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐ด ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) )
5 4 eleq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป โ†” ( ๐ด ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป ) )
6 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ๐ด ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) = ( ๐ด ยทโ„Ž ๐ต ) )
7 6 eleq1d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐ต โ†’ ( ( ๐ด ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป โ†” ( ๐ด ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ป ) )
8 5 7 rspc2v โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ป ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ โˆ€ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ป ( ๐‘ฅ ยทโ„Ž ๐‘ฆ ) โˆˆ ๐ป โ†’ ( ๐ด ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ป ) )
9 3 8 syl5com โŠข ( ๐ป โˆˆ Sโ„‹ โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ป ) โ†’ ( ๐ด ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ป ) )
10 9 3impib โŠข ( ( ๐ป โˆˆ Sโ„‹ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ ๐ป ) โ†’ ( ๐ด ยทโ„Ž ๐ต ) โˆˆ ๐ป )