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Theorem ssps

Description: Scalar multiplication on a subspace is a restriction of scalar multiplication on the parent space. (Contributed by NM, 28-Jan-2008) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses ssps.y 𝑌 = ( BaseSet ‘ 𝑊 )
ssps.s 𝑆 = ( ·𝑠OLD𝑈 )
ssps.r 𝑅 = ( ·𝑠OLD𝑊 )
ssps.h 𝐻 = ( SubSp ‘ 𝑈 )
Assertion ssps ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑅 = ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ssps.y 𝑌 = ( BaseSet ‘ 𝑊 )
2 ssps.s 𝑆 = ( ·𝑠OLD𝑈 )
3 ssps.r 𝑅 = ( ·𝑠OLD𝑊 )
4 ssps.h 𝐻 = ( SubSp ‘ 𝑈 )
5 eqid ( BaseSet ‘ 𝑈 ) = ( BaseSet ‘ 𝑈 )
6 5 2 nvsf ( 𝑈 ∈ NrmCVec → 𝑆 : ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) ⟶ ( BaseSet ‘ 𝑈 ) )
7 6 ffund ( 𝑈 ∈ NrmCVec → Fun 𝑆 )
8 funres ( Fun 𝑆 → Fun ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )
9 7 8 syl ( 𝑈 ∈ NrmCVec → Fun ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )
10 9 adantr ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → Fun ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )
11 4 sspnv ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑊 ∈ NrmCVec )
12 1 3 nvsf ( 𝑊 ∈ NrmCVec → 𝑅 : ( ℂ × 𝑌 ) ⟶ 𝑌 )
13 11 12 syl ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑅 : ( ℂ × 𝑌 ) ⟶ 𝑌 )
14 13 ffnd ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑅 Fn ( ℂ × 𝑌 ) )
15 fnresdm ( 𝑅 Fn ( ℂ × 𝑌 ) → ( 𝑅 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) = 𝑅 )
16 14 15 syl ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( 𝑅 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) = 𝑅 )
17 eqid ( +𝑣𝑈 ) = ( +𝑣𝑈 )
18 eqid ( +𝑣𝑊 ) = ( +𝑣𝑊 )
19 eqid ( normCV𝑈 ) = ( normCV𝑈 )
20 eqid ( normCV𝑊 ) = ( normCV𝑊 )
21 17 18 2 3 19 20 4 isssp ( 𝑈 ∈ NrmCVec → ( 𝑊𝐻 ↔ ( 𝑊 ∈ NrmCVec ∧ ( ( +𝑣𝑊 ) ⊆ ( +𝑣𝑈 ) ∧ 𝑅𝑆 ∧ ( normCV𝑊 ) ⊆ ( normCV𝑈 ) ) ) ) )
22 21 simplbda ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( ( +𝑣𝑊 ) ⊆ ( +𝑣𝑈 ) ∧ 𝑅𝑆 ∧ ( normCV𝑊 ) ⊆ ( normCV𝑈 ) ) )
23 22 simp2d ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑅𝑆 )
24 ssres ( 𝑅𝑆 → ( 𝑅 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ⊆ ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )
25 23 24 syl ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( 𝑅 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ⊆ ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )
26 16 25 eqsstrrd ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑅 ⊆ ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )
27 10 14 26 3jca ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( Fun ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ∧ 𝑅 Fn ( ℂ × 𝑌 ) ∧ 𝑅 ⊆ ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ) )
28 oprssov ( ( ( Fun ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ∧ 𝑅 Fn ( ℂ × 𝑌 ) ∧ 𝑅 ⊆ ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝑌 ) ) → ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) = ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) )
29 27 28 sylan ( ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝑌 ) ) → ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) = ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) )
30 29 eqcomd ( ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) ∧ ( 𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦𝑌 ) ) → ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) = ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) )
31 30 ralrimivva ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝑌 ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) = ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) )
32 eqid ( ℂ × 𝑌 ) = ( ℂ × 𝑌 )
33 31 32 jctil ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( ( ℂ × 𝑌 ) = ( ℂ × 𝑌 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝑌 ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) = ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) ) )
34 6 ffnd ( 𝑈 ∈ NrmCVec → 𝑆 Fn ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) )
35 34 adantr ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑆 Fn ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) )
36 ssid ℂ ⊆ ℂ
37 5 1 4 sspba ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑌 ⊆ ( BaseSet ‘ 𝑈 ) )
38 xpss12 ( ( ℂ ⊆ ℂ ∧ 𝑌 ⊆ ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) → ( ℂ × 𝑌 ) ⊆ ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) )
39 36 37 38 sylancr ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( ℂ × 𝑌 ) ⊆ ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) )
40 fnssres ( ( 𝑆 Fn ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) ∧ ( ℂ × 𝑌 ) ⊆ ( ℂ × ( BaseSet ‘ 𝑈 ) ) ) → ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) Fn ( ℂ × 𝑌 ) )
41 35 39 40 syl2anc ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) Fn ( ℂ × 𝑌 ) )
42 eqfnov ( ( 𝑅 Fn ( ℂ × 𝑌 ) ∧ ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) Fn ( ℂ × 𝑌 ) ) → ( 𝑅 = ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ↔ ( ( ℂ × 𝑌 ) = ( ℂ × 𝑌 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝑌 ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) = ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) ) ) )
43 14 41 42 syl2anc ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → ( 𝑅 = ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) ↔ ( ( ℂ × 𝑌 ) = ( ℂ × 𝑌 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ℂ ∀ 𝑦𝑌 ( 𝑥 𝑅 𝑦 ) = ( 𝑥 ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) 𝑦 ) ) ) )
44 33 43 mpbird ( ( 𝑈 ∈ NrmCVec ∧ 𝑊𝐻 ) → 𝑅 = ( 𝑆 ↾ ( ℂ × 𝑌 ) ) )