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Theorem cph2di

Description: Distributive law for inner product. Complex version of ip2di . (Contributed by Mario Carneiro, 16-Oct-2015)

Ref Expression
Hypotheses cphipcj.h ⊒ , = ( ·𝑖 β€˜ π‘Š )
cphipcj.v ⊒ 𝑉 = ( Base β€˜ π‘Š )
cphdir.P ⊒ + = ( +g β€˜ π‘Š )
cph2di.1 ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Š ∈ β„‚PreHil )
cph2di.2 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑉 )
cph2di.3 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ 𝑉 )
cph2di.4 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ 𝑉 )
cph2di.5 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ 𝑉 )
Assertion cph2di ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐴 + 𝐡 ) , ( 𝐢 + 𝐷 ) ) = ( ( ( 𝐴 , 𝐢 ) + ( 𝐡 , 𝐷 ) ) + ( ( 𝐴 , 𝐷 ) + ( 𝐡 , 𝐢 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cphipcj.h ⊒ , = ( ·𝑖 β€˜ π‘Š )
2 cphipcj.v ⊒ 𝑉 = ( Base β€˜ π‘Š )
3 cphdir.P ⊒ + = ( +g β€˜ π‘Š )
4 cph2di.1 ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Š ∈ β„‚PreHil )
5 cph2di.2 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑉 )
6 cph2di.3 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ 𝑉 )
7 cph2di.4 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐢 ∈ 𝑉 )
8 cph2di.5 ⊒ ( πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ 𝑉 )
9 eqid ⊒ ( Scalar β€˜ π‘Š ) = ( Scalar β€˜ π‘Š )
10 eqid ⊒ ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) = ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) )
11 cphphl ⊒ ( π‘Š ∈ β„‚PreHil β†’ π‘Š ∈ PreHil )
12 4 11 syl ⊒ ( πœ‘ β†’ π‘Š ∈ PreHil )
13 9 1 2 3 10 12 5 6 7 8 ip2di ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐴 + 𝐡 ) , ( 𝐢 + 𝐷 ) ) = ( ( ( 𝐴 , 𝐢 ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( 𝐡 , 𝐷 ) ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( ( 𝐴 , 𝐷 ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( 𝐡 , 𝐢 ) ) ) )
14 cphclm ⊒ ( π‘Š ∈ β„‚PreHil β†’ π‘Š ∈ β„‚Mod )
15 9 clmadd ⊒ ( π‘Š ∈ β„‚Mod β†’ + = ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) )
16 4 14 15 3syl ⊒ ( πœ‘ β†’ + = ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) )
17 16 oveqd ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐴 , 𝐢 ) + ( 𝐡 , 𝐷 ) ) = ( ( 𝐴 , 𝐢 ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( 𝐡 , 𝐷 ) ) )
18 16 oveqd ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐴 , 𝐷 ) + ( 𝐡 , 𝐢 ) ) = ( ( 𝐴 , 𝐷 ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( 𝐡 , 𝐢 ) ) )
19 16 17 18 oveq123d ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( ( 𝐴 , 𝐢 ) + ( 𝐡 , 𝐷 ) ) + ( ( 𝐴 , 𝐷 ) + ( 𝐡 , 𝐢 ) ) ) = ( ( ( 𝐴 , 𝐢 ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( 𝐡 , 𝐷 ) ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( ( 𝐴 , 𝐷 ) ( +g β€˜ ( Scalar β€˜ π‘Š ) ) ( 𝐡 , 𝐢 ) ) ) )
20 13 19 eqtr4d ⊒ ( πœ‘ β†’ ( ( 𝐴 + 𝐡 ) , ( 𝐢 + 𝐷 ) ) = ( ( ( 𝐴 , 𝐢 ) + ( 𝐡 , 𝐷 ) ) + ( ( 𝐴 , 𝐷 ) + ( 𝐡 , 𝐢 ) ) ) )