Metamath Proof Explorer


Theorem pjadjii

Description: A projection is self-adjoint. Property (i) of Beran p. 109. (Contributed by NM, 30-Oct-1999) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Hypotheses pjidm.1 โŠข ๐ป โˆˆ Cโ„‹
pjidm.2 โŠข ๐ด โˆˆ โ„‹
pjadj.3 โŠข ๐ต โˆˆ โ„‹
Assertion pjadjii ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) = ( ๐ด ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pjidm.1 โŠข ๐ป โˆˆ Cโ„‹
2 pjidm.2 โŠข ๐ด โˆˆ โ„‹
3 pjadj.3 โŠข ๐ต โˆˆ โ„‹
4 3 2 pjorthi โŠข ( ๐ป โˆˆ Cโ„‹ โ†’ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) = 0 )
5 1 4 ax-mp โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) = 0
6 5 fveq2i โŠข ( โˆ— โ€˜ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) ) = ( โˆ— โ€˜ 0 )
7 cj0 โŠข ( โˆ— โ€˜ 0 ) = 0
8 6 7 eqtri โŠข ( โˆ— โ€˜ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) ) = 0
9 1 choccli โŠข ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) โˆˆ Cโ„‹
10 9 2 pjhclii โŠข ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‹
11 1 3 pjhclii โŠข ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‹
12 10 11 his1i โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) = ( โˆ— โ€˜ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) )
13 2 3 pjorthi โŠข ( ๐ป โˆˆ Cโ„‹ โ†’ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) = 0 )
14 1 13 ax-mp โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) = 0
15 8 12 14 3eqtr4ri โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) )
16 15 oveq2i โŠข ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) + ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) + ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) )
17 1 2 pjhclii โŠข ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‹
18 9 3 pjhclii โŠข ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‹
19 his7 โŠข ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) + ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) ) )
20 17 11 18 19 mp3an โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) + ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) )
21 ax-his2 โŠข ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„‹ โˆง ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) โˆˆ โ„‹ ) โ†’ ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) + ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) ) )
22 17 10 11 21 mp3an โŠข ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) + ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) )
23 16 20 22 3eqtr4i โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) )
24 1 3 pjpji โŠข ๐ต = ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) )
25 24 oveq2i โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) = ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ต ) ) )
26 1 2 pjpji โŠข ๐ด = ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) )
27 26 oveq1i โŠข ( ๐ด ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) ) = ( ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) +โ„Ž ( ( projโ„Ž โ€˜ ( โŠฅ โ€˜ ๐ป ) ) โ€˜ ๐ด ) ) ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) )
28 23 25 27 3eqtr4i โŠข ( ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ด ) ยทih ๐ต ) = ( ๐ด ยทih ( ( projโ„Ž โ€˜ ๐ป ) โ€˜ ๐ต ) )