Metamath Proof Explorer


Theorem hmoplin

Description: A Hermitian operator is linear. (Contributed by NM, 24-Mar-2006) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion hmoplin T HrmOp T LinOp

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hmopf T HrmOp T :
2 simplll T HrmOp x y z w T HrmOp
3 hvmulcl x y x y
4 hvaddcl x y z x y + z
5 3 4 sylan x y z x y + z
6 5 adantll T HrmOp x y z x y + z
7 6 adantr T HrmOp x y z w x y + z
8 simpr T HrmOp x y z w w
9 hmop T HrmOp x y + z w x y + z ih T w = T x y + z ih w
10 9 eqcomd T HrmOp x y + z w T x y + z ih w = x y + z ih T w
11 2 7 8 10 syl3anc T HrmOp x y z w T x y + z ih w = x y + z ih T w
12 simprl T HrmOp x y x
13 12 ad2antrr T HrmOp x y z w x
14 simprr T HrmOp x y y
15 14 ad2antrr T HrmOp x y z w y
16 simplr T HrmOp x y z w z
17 1 ffvelrnda T HrmOp w T w
18 17 adantlr T HrmOp z w T w
19 18 adantllr T HrmOp x y z w T w
20 hiassdi x y z T w x y + z ih T w = x y ih T w + z ih T w
21 13 15 16 19 20 syl22anc T HrmOp x y z w x y + z ih T w = x y ih T w + z ih T w
22 1 ffvelrnda T HrmOp y T y
23 22 adantrl T HrmOp x y T y
24 23 ad2antrr T HrmOp x y z w T y
25 1 ffvelrnda T HrmOp z T z
26 25 adantr T HrmOp z w T z
27 26 adantllr T HrmOp x y z w T z
28 hiassdi x T y T z w x T y + T z ih w = x T y ih w + T z ih w
29 13 24 27 8 28 syl22anc T HrmOp x y z w x T y + T z ih w = x T y ih w + T z ih w
30 hmop T HrmOp y w y ih T w = T y ih w
31 30 eqcomd T HrmOp y w T y ih w = y ih T w
32 31 3expa T HrmOp y w T y ih w = y ih T w
33 32 oveq2d T HrmOp y w x T y ih w = x y ih T w
34 33 adantlrl T HrmOp x y w x T y ih w = x y ih T w
35 34 adantlr T HrmOp x y z w x T y ih w = x y ih T w
36 hmop T HrmOp z w z ih T w = T z ih w
37 36 eqcomd T HrmOp z w T z ih w = z ih T w
38 37 3expa T HrmOp z w T z ih w = z ih T w
39 38 adantllr T HrmOp x y z w T z ih w = z ih T w
40 35 39 oveq12d T HrmOp x y z w x T y ih w + T z ih w = x y ih T w + z ih T w
41 29 40 eqtr2d T HrmOp x y z w x y ih T w + z ih T w = x T y + T z ih w
42 11 21 41 3eqtrd T HrmOp x y z w T x y + z ih w = x T y + T z ih w
43 42 ralrimiva T HrmOp x y z w T x y + z ih w = x T y + T z ih w
44 ffvelrn T : x y + z T x y + z
45 5 44 sylan2 T : x y z T x y + z
46 45 anassrs T : x y z T x y + z
47 ffvelrn T : y T y
48 hvmulcl x T y x T y
49 47 48 sylan2 x T : y x T y
50 49 an12s T : x y x T y
51 50 adantr T : x y z x T y
52 ffvelrn T : z T z
53 52 adantlr T : x y z T z
54 hvaddcl x T y T z x T y + T z
55 51 53 54 syl2anc T : x y z x T y + T z
56 hial2eq T x y + z x T y + T z w T x y + z ih w = x T y + T z ih w T x y + z = x T y + T z
57 46 55 56 syl2anc T : x y z w T x y + z ih w = x T y + T z ih w T x y + z = x T y + T z
58 1 57 sylanl1 T HrmOp x y z w T x y + z ih w = x T y + T z ih w T x y + z = x T y + T z
59 43 58 mpbid T HrmOp x y z T x y + z = x T y + T z
60 59 ralrimiva T HrmOp x y z T x y + z = x T y + T z
61 60 ralrimivva T HrmOp x y z T x y + z = x T y + T z
62 ellnop T LinOp T : x y z T x y + z = x T y + T z
63 1 61 62 sylanbrc T HrmOp T LinOp