HSE Home Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  HSE Home  >  Th. List  >  adjadd Unicode version

Theorem adjadd 23557
Description: The adjoint of the sum of two operators. Theorem 3.11(iii) of [Beran] p. 106. (Contributed by NM, 22-Feb-2006.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
adjadd  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  ( adjh `  ( S  +op  T ) )  =  ( ( adjh `  S )  +op  ( adjh `  T ) ) )

Proof of Theorem adjadd
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 dmadjop 23352 . . 3  |-  ( S  e.  dom  adjh  ->  S : ~H --> ~H )
2 dmadjop 23352 . . 3  |-  ( T  e.  dom  adjh  ->  T : ~H --> ~H )
3 hoaddcl 23222 . . 3  |-  ( ( S : ~H --> ~H  /\  T : ~H --> ~H )  ->  ( S  +op  T
) : ~H --> ~H )
41, 2, 3syl2an 464 . 2  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  ( S  +op  T ) : ~H --> ~H )
5 dmadjrn 23359 . . . 4  |-  ( S  e.  dom  adjh  ->  (
adjh `  S )  e.  dom  adjh )
6 dmadjop 23352 . . . 4  |-  ( (
adjh `  S )  e.  dom  adjh  ->  ( adjh `  S ) : ~H --> ~H )
75, 6syl 16 . . 3  |-  ( S  e.  dom  adjh  ->  (
adjh `  S ) : ~H --> ~H )
8 dmadjrn 23359 . . . 4  |-  ( T  e.  dom  adjh  ->  (
adjh `  T )  e.  dom  adjh )
9 dmadjop 23352 . . . 4  |-  ( (
adjh `  T )  e.  dom  adjh  ->  ( adjh `  T ) : ~H --> ~H )
108, 9syl 16 . . 3  |-  ( T  e.  dom  adjh  ->  (
adjh `  T ) : ~H --> ~H )
11 hoaddcl 23222 . . 3  |-  ( ( ( adjh `  S
) : ~H --> ~H  /\  ( adjh `  T ) : ~H --> ~H )  -> 
( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) : ~H --> ~H )
127, 10, 11syl2an 464 . 2  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  ( ( adjh `  S )  +op  ( adjh `  T ) ) : ~H --> ~H )
13 adj2 23398 . . . . . . . 8  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( S `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  S ) `  y
) ) )
14133expb 1154 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )
)  ->  ( ( S `  x )  .ih  y )  =  ( x  .ih  ( (
adjh `  S ) `  y ) ) )
1514adantlr 696 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( S `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  S ) `  y
) ) )
16 adj2 23398 . . . . . . . 8  |-  ( ( T  e.  dom  adjh  /\  x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( T `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  T ) `  y
) ) )
17163expb 1154 . . . . . . 7  |-  ( ( T  e.  dom  adjh  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )
)  ->  ( ( T `  x )  .ih  y )  =  ( x  .ih  ( (
adjh `  T ) `  y ) ) )
1817adantll 695 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( T `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( adjh `  T ) `  y
) ) )
1915, 18oveq12d 6066 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( ( S `
 x )  .ih  y )  +  ( ( T `  x
)  .ih  y )
)  =  ( ( x  .ih  ( (
adjh `  S ) `  y ) )  +  ( x  .ih  (
( adjh `  T ) `  y ) ) ) )
201ffvelrnda 5837 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  x  e.  ~H )  ->  ( S `  x
)  e.  ~H )
2120ad2ant2r 728 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( S `  x
)  e.  ~H )
222ffvelrnda 5837 . . . . . . 7  |-  ( ( T  e.  dom  adjh  /\  x  e.  ~H )  ->  ( T `  x
)  e.  ~H )
2322ad2ant2lr 729 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( T `  x
)  e.  ~H )
24 simprr 734 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
y  e.  ~H )
25 ax-his2 22546 . . . . . 6  |-  ( ( ( S `  x
)  e.  ~H  /\  ( T `  x )  e.  ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  (
( ( S `  x )  +h  ( T `  x )
)  .ih  y )  =  ( ( ( S `  x ) 
.ih  y )  +  ( ( T `  x )  .ih  y
) ) )
2621, 23, 24, 25syl3anc 1184 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( ( S `
 x )  +h  ( T `  x
) )  .ih  y
)  =  ( ( ( S `  x
)  .ih  y )  +  ( ( T `
 x )  .ih  y ) ) )
27 simprl 733 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  ->  x  e.  ~H )
28 adjcl 23396 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( adjh `  S
) `  y )  e.  ~H )
2928ad2ant2rl 730 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( adjh `  S
) `  y )  e.  ~H )
30 adjcl 23396 . . . . . . 7  |-  ( ( T  e.  dom  adjh  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( adjh `  T
) `  y )  e.  ~H )
3130ad2ant2l 727 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( adjh `  T
) `  y )  e.  ~H )
32 his7 22553 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ~H  /\  ( ( adjh `  S
) `  y )  e.  ~H  /\  ( (
adjh `  T ) `  y )  e.  ~H )  ->  ( x  .ih  ( ( ( adjh `  S ) `  y
)  +h  ( (
adjh `  T ) `  y ) ) )  =  ( ( x 
.ih  ( ( adjh `  S ) `  y
) )  +  ( x  .ih  ( (
adjh `  T ) `  y ) ) ) )
3327, 29, 31, 32syl3anc 1184 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( x  .ih  (
( ( adjh `  S
) `  y )  +h  ( ( adjh `  T
) `  y )
) )  =  ( ( x  .ih  (
( adjh `  S ) `  y ) )  +  ( x  .ih  (
( adjh `  T ) `  y ) ) ) )
3419, 26, 333eqtr4rd 2455 . . . 4  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( x  .ih  (
( ( adjh `  S
) `  y )  +h  ( ( adjh `  T
) `  y )
) )  =  ( ( ( S `  x )  +h  ( T `  x )
)  .ih  y )
)
357, 10anim12i 550 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  ( ( adjh `  S ) : ~H --> ~H  /\  ( adjh `  T
) : ~H --> ~H )
)
36 hosval 23204 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( adjh `  S
) : ~H --> ~H  /\  ( adjh `  T ) : ~H --> ~H  /\  y  e.  ~H )  ->  (
( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) `  y )  =  ( ( ( adjh `  S
) `  y )  +h  ( ( adjh `  T
) `  y )
) )
37363expa 1153 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( adjh `  S
) : ~H --> ~H  /\  ( adjh `  T ) : ~H --> ~H )  /\  y  e.  ~H )  ->  ( ( ( adjh `  S )  +op  ( adjh `  T ) ) `
 y )  =  ( ( ( adjh `  S ) `  y
)  +h  ( (
adjh `  T ) `  y ) ) )
3835, 37sylan 458 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  y  e. 
~H )  ->  (
( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) `  y )  =  ( ( ( adjh `  S
) `  y )  +h  ( ( adjh `  T
) `  y )
) )
3938adantrl 697 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( ( adjh `  S )  +op  ( adjh `  T ) ) `
 y )  =  ( ( ( adjh `  S ) `  y
)  +h  ( (
adjh `  T ) `  y ) ) )
4039oveq2d 6064 . . . 4  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( x  .ih  (
( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) `  y ) )  =  ( x  .ih  (
( ( adjh `  S
) `  y )  +h  ( ( adjh `  T
) `  y )
) ) )
411, 2anim12i 550 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  ( S : ~H
--> ~H  /\  T : ~H
--> ~H ) )
42 hosval 23204 . . . . . . . 8  |-  ( ( S : ~H --> ~H  /\  T : ~H --> ~H  /\  x  e.  ~H )  ->  ( ( S  +op  T ) `  x )  =  ( ( S `
 x )  +h  ( T `  x
) ) )
43423expa 1153 . . . . . . 7  |-  ( ( ( S : ~H --> ~H  /\  T : ~H --> ~H )  /\  x  e.  ~H )  ->  (
( S  +op  T
) `  x )  =  ( ( S `
 x )  +h  ( T `  x
) ) )
4441, 43sylan 458 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  x  e. 
~H )  ->  (
( S  +op  T
) `  x )  =  ( ( S `
 x )  +h  ( T `  x
) ) )
4544adantrr 698 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( S  +op  T ) `  x )  =  ( ( S `
 x )  +h  ( T `  x
) ) )
4645oveq1d 6063 . . . 4  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( ( S 
+op  T ) `  x )  .ih  y
)  =  ( ( ( S `  x
)  +h  ( T `
 x ) ) 
.ih  y ) )
4734, 40, 463eqtr4rd 2455 . . 3  |-  ( ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  /\  ( x  e.  ~H  /\  y  e.  ~H ) )  -> 
( ( ( S 
+op  T ) `  x )  .ih  y
)  =  ( x 
.ih  ( ( (
adjh `  S )  +op  ( adjh `  T
) ) `  y
) ) )
4847ralrimivva 2766 . 2  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  A. x  e.  ~H  A. y  e.  ~H  (
( ( S  +op  T ) `  x ) 
.ih  y )  =  ( x  .ih  (
( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) `  y ) ) )
49 adjeq 23399 . 2  |-  ( ( ( S  +op  T
) : ~H --> ~H  /\  ( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) : ~H --> ~H  /\  A. x  e.  ~H  A. y  e. 
~H  ( ( ( S  +op  T ) `
 x )  .ih  y )  =  ( x  .ih  ( ( ( adjh `  S
)  +op  ( adjh `  T ) ) `  y ) ) )  ->  ( adjh `  ( S  +op  T ) )  =  ( ( adjh `  S )  +op  ( adjh `  T ) ) )
504, 12, 48, 49syl3anc 1184 1  |-  ( ( S  e.  dom  adjh  /\  T  e.  dom  adjh )  ->  ( adjh `  ( S  +op  T ) )  =  ( ( adjh `  S )  +op  ( adjh `  T ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1721   A.wral 2674   dom cdm 4845   -->wf 5417   ` cfv 5421  (class class class)co 6048    + caddc 8957   ~Hchil 22383    +h cva 22384    .ih csp 22386    +op chos 22402   adjhcado 22419
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2393  ax-rep 4288  ax-sep 4298  ax-nul 4306  ax-pow 4345  ax-pr 4371  ax-un 4668  ax-resscn 9011  ax-1cn 9012  ax-icn 9013  ax-addcl 9014  ax-addrcl 9015  ax-mulcl 9016  ax-mulrcl 9017  ax-mulcom 9018  ax-addass 9019  ax-mulass 9020  ax-distr 9021  ax-i2m1 9022  ax-1ne0 9023  ax-1rid 9024  ax-rnegex 9025  ax-rrecex 9026  ax-cnre 9027  ax-pre-lttri 9028  ax-pre-lttrn 9029  ax-pre-ltadd 9030  ax-pre-mulgt0 9031  ax-hilex 22463  ax-hfvadd 22464  ax-hvcom 22465  ax-hvass 22466  ax-hv0cl 22467  ax-hvaddid 22468  ax-hfvmul 22469  ax-hvmulid 22470  ax-hvdistr2 22473  ax-hvmul0 22474  ax-hfi 22542  ax-his1 22545  ax-his2 22546  ax-his3 22547  ax-his4 22548
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2266  df-mo 2267  df-clab 2399  df-cleq 2405  df-clel 2408  df-nfc 2537  df-ne 2577  df-nel 2578  df-ral 2679  df-rex 2680  df-reu 2681  df-rmo 2682  df-rab 2683  df-v 2926  df-sbc 3130  df-csb 3220  df-dif 3291  df-un 3293  df-in 3295  df-ss 3302  df-nul 3597  df-if 3708  df-pw 3769  df-sn 3788  df-pr 3789  df-op 3791  df-uni 3984  df-iun 4063  df-br 4181  df-opab 4235  df-mpt 4236  df-id 4466  df-po 4471  df-so 4472  df-xp 4851  df-rel 4852  df-cnv 4853  df-co 4854  df-dm 4855  df-rn 4856  df-res 4857  df-ima 4858  df-iota 5385  df-fun 5423  df-fn 5424  df-f 5425  df-f1 5426  df-fo 5427  df-f1o 5428  df-fv 5429  df-ov 6051  df-oprab 6052  df-mpt2 6053  df-riota 6516  df-er 6872  df-map 6987  df-en 7077  df-dom 7078  df-sdom 7079  df-pnf 9086  df-mnf 9087  df-xr 9088  df-ltxr 9089  df-le 9090  df-sub 9257  df-neg 9258  df-div 9642  df-2 10022  df-cj 11867  df-re 11868  df-im 11869  df-hvsub 22435  df-hosum 23194  df-adjh 23313
  Copyright terms: Public domain W3C validator