MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isblo3i Unicode version

Theorem isblo3i 21379
Description: The predicate "is a bounded linear operator." Definition 2.7-1 of [Kreyszig] p. 91. (Contributed by NM, 11-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
isblo3i.1  |-  X  =  ( BaseSet `  U )
isblo3i.m  |-  M  =  ( normCV `  U )
isblo3i.n  |-  N  =  ( normCV `  W )
isblo3i.4  |-  L  =  ( U  LnOp  W
)
isblo3i.5  |-  B  =  ( U  BLnOp  W )
isblo3i.u  |-  U  e.  NrmCVec
isblo3i.w  |-  W  e.  NrmCVec
Assertion
Ref Expression
isblo3i  |-  ( T  e.  B  <->  ( T  e.  L  /\  E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_  ( x  x.  ( M `  y
) ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, B    x, L    x, M, y    x, N, y    x, T, y    x, U, y   
x, W, y    x, X, y
Allowed substitution hint:    L( y)

Proof of Theorem isblo3i
StepHypRef Expression
1 isblo3i.u . . . 4  |-  U  e.  NrmCVec
2 isblo3i.w . . . 4  |-  W  e.  NrmCVec
3 isblo3i.4 . . . . 5  |-  L  =  ( U  LnOp  W
)
4 isblo3i.5 . . . . 5  |-  B  =  ( U  BLnOp  W )
53, 4bloln 21362 . . . 4  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T  e.  B )  ->  T  e.  L )
61, 2, 5mp3an12 1267 . . 3  |-  ( T  e.  B  ->  T  e.  L )
7 isblo3i.1 . . . . . 6  |-  X  =  ( BaseSet `  U )
8 eqid 2283 . . . . . 6  |-  ( BaseSet `  W )  =  (
BaseSet `  W )
9 eqid 2283 . . . . . 6  |-  ( U
normOp OLD W )  =  ( U normOp OLD W
)
107, 8, 9, 4nmblore 21364 . . . . 5  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T  e.  B )  ->  (
( U normOp OLD W
) `  T )  e.  RR )
111, 2, 10mp3an12 1267 . . . 4  |-  ( T  e.  B  ->  (
( U normOp OLD W
) `  T )  e.  RR )
12 isblo3i.m . . . . . 6  |-  M  =  ( normCV `  U )
13 isblo3i.n . . . . . 6  |-  N  =  ( normCV `  W )
147, 12, 13, 9, 4, 1, 2nmblolbi 21378 . . . . 5  |-  ( ( T  e.  B  /\  y  e.  X )  ->  ( N `  ( T `  y )
)  <_  ( (
( U normOp OLD W
) `  T )  x.  ( M `  y
) ) )
1514ralrimiva 2626 . . . 4  |-  ( T  e.  B  ->  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
( ( U normOp OLD W ) `  T
)  x.  ( M `
 y ) ) )
16 oveq1 5865 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( ( U
normOp OLD W ) `  T )  ->  (
x  x.  ( M `
 y ) )  =  ( ( ( U normOp OLD W ) `  T )  x.  ( M `  y )
) )
1716breq2d 4035 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( ( U
normOp OLD W ) `  T )  ->  (
( N `  ( T `  y )
)  <_  ( x  x.  ( M `  y
) )  <->  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
( ( U normOp OLD W ) `  T
)  x.  ( M `
 y ) ) ) )
1817ralbidv 2563 . . . . 5  |-  ( x  =  ( ( U
normOp OLD W ) `  T )  ->  ( A. y  e.  X  ( N `  ( T `
 y ) )  <_  ( x  x.  ( M `  y
) )  <->  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
( ( U normOp OLD W ) `  T
)  x.  ( M `
 y ) ) ) )
1918rspcev 2884 . . . 4  |-  ( ( ( ( U normOp OLD W ) `  T
)  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `
 y ) )  <_  ( ( ( U normOp OLD W ) `  T )  x.  ( M `  y )
) )  ->  E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_  ( x  x.  ( M `  y
) ) )
2011, 15, 19syl2anc 642 . . 3  |-  ( T  e.  B  ->  E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_  ( x  x.  ( M `  y
) ) )
216, 20jca 518 . 2  |-  ( T  e.  B  ->  ( T  e.  L  /\  E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_ 
( x  x.  ( M `  y )
) ) )
22 simp1 955 . . . . 5  |-  ( ( T  e.  L  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_ 
( x  x.  ( M `  y )
) )  ->  T  e.  L )
237, 8, 3lnof 21333 . . . . . . 7  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T  e.  L )  ->  T : X --> ( BaseSet `  W
) )
241, 2, 23mp3an12 1267 . . . . . 6  |-  ( T  e.  L  ->  T : X --> ( BaseSet `  W
) )
257, 8, 9nmoxr 21344 . . . . . . . . 9  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X
--> ( BaseSet `  W )
)  ->  ( ( U normOp OLD W ) `  T )  e.  RR* )
261, 2, 25mp3an12 1267 . . . . . . . 8  |-  ( T : X --> ( BaseSet `  W )  ->  (
( U normOp OLD W
) `  T )  e.  RR* )
27263ad2ant1 976 . . . . . . 7  |-  ( ( T : X --> ( BaseSet `  W )  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
x  x.  ( M `
 y ) ) )  ->  ( ( U normOp OLD W ) `  T )  e.  RR* )
28 recn 8827 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  RR  ->  x  e.  CC )
2928abscld 11918 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  RR  ->  ( abs `  x )  e.  RR )
3029rexrd 8881 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  RR  ->  ( abs `  x )  e. 
RR* )
31303ad2ant2 977 . . . . . . 7  |-  ( ( T : X --> ( BaseSet `  W )  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
x  x.  ( M `
 y ) ) )  ->  ( abs `  x )  e.  RR* )
32 pnfxr 10455 . . . . . . . 8  |-  +oo  e.  RR*
3332a1i 10 . . . . . . 7  |-  ( ( T : X --> ( BaseSet `  W )  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
x  x.  ( M `
 y ) ) )  ->  +oo  e.  RR* )
347, 8, 12, 13, 9, 1, 2nmoub3i 21351 . . . . . . 7  |-  ( ( T : X --> ( BaseSet `  W )  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
x  x.  ( M `
 y ) ) )  ->  ( ( U normOp OLD W ) `  T )  <_  ( abs `  x ) )
35 ltpnf 10463 . . . . . . . . 9  |-  ( ( abs `  x )  e.  RR  ->  ( abs `  x )  <  +oo )
3629, 35syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  RR  ->  ( abs `  x )  <  +oo )
37363ad2ant2 977 . . . . . . 7  |-  ( ( T : X --> ( BaseSet `  W )  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
x  x.  ( M `
 y ) ) )  ->  ( abs `  x )  <  +oo )
3827, 31, 33, 34, 37xrlelttrd 10491 . . . . . 6  |-  ( ( T : X --> ( BaseSet `  W )  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y
) )  <_  (
x  x.  ( M `
 y ) ) )  ->  ( ( U normOp OLD W ) `  T )  <  +oo )
3924, 38syl3an1 1215 . . . . 5  |-  ( ( T  e.  L  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_ 
( x  x.  ( M `  y )
) )  ->  (
( U normOp OLD W
) `  T )  <  +oo )
409, 3, 4isblo 21360 . . . . . 6  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec )  ->  ( T  e.  B  <->  ( T  e.  L  /\  (
( U normOp OLD W
) `  T )  <  +oo ) ) )
411, 2, 40mp2an 653 . . . . 5  |-  ( T  e.  B  <->  ( T  e.  L  /\  (
( U normOp OLD W
) `  T )  <  +oo ) )
4222, 39, 41sylanbrc 645 . . . 4  |-  ( ( T  e.  L  /\  x  e.  RR  /\  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_ 
( x  x.  ( M `  y )
) )  ->  T  e.  B )
4342rexlimdv3a 2669 . . 3  |-  ( T  e.  L  ->  ( E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `
 y ) )  <_  ( x  x.  ( M `  y
) )  ->  T  e.  B ) )
4443imp 418 . 2  |-  ( ( T  e.  L  /\  E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_ 
( x  x.  ( M `  y )
) )  ->  T  e.  B )
4521, 44impbii 180 1  |-  ( T  e.  B  <->  ( T  e.  L  /\  E. x  e.  RR  A. y  e.  X  ( N `  ( T `  y ) )  <_  ( x  x.  ( M `  y
) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544   class class class wbr 4023   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   RRcr 8736    x. cmul 8742    +oocpnf 8864   RR*cxr 8866    < clt 8867    <_ cle 8868   abscabs 11719   NrmCVeccnv 21140   BaseSetcba 21142   normCVcnmcv 21146    LnOp clno 21318   normOp OLDcnmoo 21319    BLnOp cblo 21320
This theorem is referenced by:  blo3i  21380  blocnilem  21382
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-sup 7194  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-seq 11047  df-exp 11105  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-grpo 20858  df-gid 20859  df-ginv 20860  df-ablo 20949  df-vc 21102  df-nv 21148  df-va 21151  df-ba 21152  df-sm 21153  df-0v 21154  df-nmcv 21156  df-lno 21322  df-nmoo 21323  df-blo 21324  df-0o 21325
  Copyright terms: Public domain W3C validator