Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
cphipfval.x |
⊢ 𝑋 = ( Base ‘ 𝑊 ) |
2 |
|
cphipfval.p |
⊢ + = ( +g ‘ 𝑊 ) |
3 |
|
cphipfval.s |
⊢ · = ( ·𝑠 ‘ 𝑊 ) |
4 |
|
cphipfval.n |
⊢ 𝑁 = ( norm ‘ 𝑊 ) |
5 |
|
cphipfval.i |
⊢ , = ( ·𝑖 ‘ 𝑊 ) |
6 |
|
cphipval2.m |
⊢ − = ( -g ‘ 𝑊 ) |
7 |
|
cphipval2.f |
⊢ 𝐹 = ( Scalar ‘ 𝑊 ) |
8 |
|
cphipval2.k |
⊢ 𝐾 = ( Base ‘ 𝐹 ) |
9 |
1 2 3 4 5 6 7 8
|
cphipval2 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 , 𝐵 ) = ( ( ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) + ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ) / 4 ) ) |
10 |
9
|
oveq2d |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 4 · ( 𝐴 , 𝐵 ) ) = ( 4 · ( ( ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) + ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ) / 4 ) ) ) |
11 |
7 8
|
cphsubrg |
⊢ ( 𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ∈ ( SubRing ‘ ℂfld ) ) |
12 |
|
cnfldbas |
⊢ ℂ = ( Base ‘ ℂfld ) |
13 |
12
|
subrgss |
⊢ ( 𝐾 ∈ ( SubRing ‘ ℂfld ) → 𝐾 ⊆ ℂ ) |
14 |
11 13
|
syl |
⊢ ( 𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝐾 ⊆ ℂ ) |
15 |
14
|
adantr |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) → 𝐾 ⊆ ℂ ) |
16 |
15
|
3ad2ant1 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 𝐾 ⊆ ℂ ) |
17 |
|
simp1l |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 𝑊 ∈ ℂPreHil ) |
18 |
|
cphngp |
⊢ ( 𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ NrmGrp ) |
19 |
|
ngpgrp |
⊢ ( 𝑊 ∈ NrmGrp → 𝑊 ∈ Grp ) |
20 |
18 19
|
syl |
⊢ ( 𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ Grp ) |
21 |
20
|
adantr |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) → 𝑊 ∈ Grp ) |
22 |
1 2
|
grpcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) |
23 |
21 22
|
syl3an1 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) |
24 |
1 5 4 7 8
|
cphnmcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ∈ 𝐾 ) |
25 |
17 23 24
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ∈ 𝐾 ) |
26 |
16 25
|
sseldd |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ∈ ℂ ) |
27 |
26
|
sqcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ∈ ℂ ) |
28 |
1 6
|
grpsubcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 − 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) |
29 |
21 28
|
syl3an1 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 − 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) |
30 |
1 5 4 7 8
|
cphnmcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ ( 𝐴 − 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ∈ 𝐾 ) |
31 |
17 29 30
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ∈ 𝐾 ) |
32 |
16 31
|
sseldd |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ∈ ℂ ) |
33 |
32
|
sqcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ∈ ℂ ) |
34 |
27 33
|
subcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) |
35 |
|
ax-icn |
⊢ i ∈ ℂ |
36 |
35
|
a1i |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → i ∈ ℂ ) |
37 |
17 20
|
syl |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 𝑊 ∈ Grp ) |
38 |
|
simp2 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 𝐴 ∈ 𝑋 ) |
39 |
|
cphlmod |
⊢ ( 𝑊 ∈ ℂPreHil → 𝑊 ∈ LMod ) |
40 |
39
|
adantr |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) → 𝑊 ∈ LMod ) |
41 |
40
|
3ad2ant1 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 𝑊 ∈ LMod ) |
42 |
|
simp1r |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → i ∈ 𝐾 ) |
43 |
|
simp3 |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 𝐵 ∈ 𝑋 ) |
44 |
1 7 3 8
|
lmodvscl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ LMod ∧ i ∈ 𝐾 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( i · 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) |
45 |
41 42 43 44
|
syl3anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( i · 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) |
46 |
1 2
|
grpcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ ( i · 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ∈ 𝑋 ) |
47 |
37 38 45 46
|
syl3anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ∈ 𝑋 ) |
48 |
1 5 4 7 8
|
cphnmcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ∈ 𝐾 ) |
49 |
17 47 48
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ∈ 𝐾 ) |
50 |
16 49
|
sseldd |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ∈ ℂ ) |
51 |
50
|
sqcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ∈ ℂ ) |
52 |
1 6
|
grpsubcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ Grp ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ ( i · 𝐵 ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ∈ 𝑋 ) |
53 |
37 38 45 52
|
syl3anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ∈ 𝑋 ) |
54 |
1 5 4 7 8
|
cphnmcl |
⊢ ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ∈ 𝐾 ) |
55 |
17 53 54
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ∈ 𝐾 ) |
56 |
16 55
|
sseldd |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ∈ ℂ ) |
57 |
56
|
sqcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ∈ ℂ ) |
58 |
51 57
|
subcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ∈ ℂ ) |
59 |
36 58
|
mulcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ∈ ℂ ) |
60 |
34 59
|
addcld |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) + ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
61 |
|
4cn |
⊢ 4 ∈ ℂ |
62 |
61
|
a1i |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 4 ∈ ℂ ) |
63 |
|
4ne0 |
⊢ 4 ≠ 0 |
64 |
63
|
a1i |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → 4 ≠ 0 ) |
65 |
60 62 64
|
divcan2d |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 4 · ( ( ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) + ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ) / 4 ) ) = ( ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) + ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ) ) |
66 |
10 65
|
eqtrd |
⊢ ( ( ( 𝑊 ∈ ℂPreHil ∧ i ∈ 𝐾 ) ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑋 ) → ( 4 · ( 𝐴 , 𝐵 ) ) = ( ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − 𝐵 ) ) ↑ 2 ) ) + ( i · ( ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 + ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) − ( ( 𝑁 ‘ ( 𝐴 − ( i · 𝐵 ) ) ) ↑ 2 ) ) ) ) ) |