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Theorem nmoolb 21365
Description: A lower bound for an operator norm. (Contributed by NM, 8-Dec-2007.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
nmolb.1  |-  X  =  ( BaseSet `  U )
nmolb.2  |-  Y  =  ( BaseSet `  W )
nmolb.l  |-  L  =  ( normCV `  U )
nmolb.m  |-  M  =  ( normCV `  W )
nmolb.3  |-  N  =  ( U normOp OLD W
)
Assertion
Ref Expression
nmoolb  |-  ( ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X --> Y )  /\  ( A  e.  X  /\  ( L `  A
)  <_  1 ) )  ->  ( M `  ( T `  A
) )  <_  ( N `  T )
)

Proof of Theorem nmoolb
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nmolb.2 . . . . . 6  |-  Y  =  ( BaseSet `  W )
2 nmolb.m . . . . . 6  |-  M  =  ( normCV `  W )
31, 2nmosetre 21358 . . . . 5  |-  ( ( W  e.  NrmCVec  /\  T : X --> Y )  ->  { x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } 
C_  RR )
4 ressxr 8892 . . . . 5  |-  RR  C_  RR*
53, 4syl6ss 3204 . . . 4  |-  ( ( W  e.  NrmCVec  /\  T : X --> Y )  ->  { x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } 
C_  RR* )
653adant1 973 . . 3  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X
--> Y )  ->  { x  |  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y ) ) ) }  C_  RR* )
7 fveq2 5541 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  A  ->  ( L `  y )  =  ( L `  A ) )
87breq1d 4049 . . . . . . 7  |-  ( y  =  A  ->  (
( L `  y
)  <_  1  <->  ( L `  A )  <_  1
) )
9 fveq2 5541 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  A  ->  ( T `  y )  =  ( T `  A ) )
109fveq2d 5545 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  A  ->  ( M `  ( T `  y ) )  =  ( M `  ( T `  A )
) )
1110eqeq2d 2307 . . . . . . 7  |-  ( y  =  A  ->  (
( M `  ( T `  A )
)  =  ( M `
 ( T `  y ) )  <->  ( M `  ( T `  A
) )  =  ( M `  ( T `
 A ) ) ) )
128, 11anbi12d 691 . . . . . 6  |-  ( y  =  A  ->  (
( ( L `  y )  <_  1  /\  ( M `  ( T `  A )
)  =  ( M `
 ( T `  y ) ) )  <-> 
( ( L `  A )  <_  1  /\  ( M `  ( T `  A )
)  =  ( M `
 ( T `  A ) ) ) ) )
13 eqid 2296 . . . . . . 7  |-  ( M `
 ( T `  A ) )  =  ( M `  ( T `  A )
)
1413biantru 491 . . . . . 6  |-  ( ( L `  A )  <_  1  <->  ( ( L `  A )  <_  1  /\  ( M `
 ( T `  A ) )  =  ( M `  ( T `  A )
) ) )
1512, 14syl6bbr 254 . . . . 5  |-  ( y  =  A  ->  (
( ( L `  y )  <_  1  /\  ( M `  ( T `  A )
)  =  ( M `
 ( T `  y ) ) )  <-> 
( L `  A
)  <_  1 ) )
1615rspcev 2897 . . . 4  |-  ( ( A  e.  X  /\  ( L `  A )  <_  1 )  ->  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  ( M `  ( T `  A )
)  =  ( M `
 ( T `  y ) ) ) )
17 fvex 5555 . . . . 5  |-  ( M `
 ( T `  A ) )  e. 
_V
18 eqeq1 2302 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( M `  ( T `  A ) )  ->  ( x  =  ( M `  ( T `  y ) )  <->  ( M `  ( T `  A ) )  =  ( M `
 ( T `  y ) ) ) )
1918anbi2d 684 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( M `  ( T `  A ) )  ->  ( (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) )  <->  ( ( L `  y )  <_  1  /\  ( M `
 ( T `  A ) )  =  ( M `  ( T `  y )
) ) ) )
2019rexbidv 2577 . . . . 5  |-  ( x  =  ( M `  ( T `  A ) )  ->  ( E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) )  <->  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  ( M `
 ( T `  A ) )  =  ( M `  ( T `  y )
) ) ) )
2117, 20elab 2927 . . . 4  |-  ( ( M `  ( T `
 A ) )  e.  { x  |  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y ) ) ) }  <->  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  ( M `  ( T `  A )
)  =  ( M `
 ( T `  y ) ) ) )
2216, 21sylibr 203 . . 3  |-  ( ( A  e.  X  /\  ( L `  A )  <_  1 )  -> 
( M `  ( T `  A )
)  e.  { x  |  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y ) ) ) } )
23 supxrub 10659 . . 3  |-  ( ( { x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } 
C_  RR*  /\  ( M `
 ( T `  A ) )  e. 
{ x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } )  ->  ( M `  ( T `  A
) )  <_  sup ( { x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } ,  RR* ,  <  )
)
246, 22, 23syl2an 463 . 2  |-  ( ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X --> Y )  /\  ( A  e.  X  /\  ( L `  A
)  <_  1 ) )  ->  ( M `  ( T `  A
) )  <_  sup ( { x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } ,  RR* ,  <  )
)
25 nmolb.1 . . . 4  |-  X  =  ( BaseSet `  U )
26 nmolb.l . . . 4  |-  L  =  ( normCV `  U )
27 nmolb.3 . . . 4  |-  N  =  ( U normOp OLD W
)
2825, 1, 26, 2, 27nmooval 21357 . . 3  |-  ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X
--> Y )  ->  ( N `  T )  =  sup ( { x  |  E. y  e.  X  ( ( L `  y )  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y ) ) ) } ,  RR* ,  <  ) )
2928adantr 451 . 2  |-  ( ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X --> Y )  /\  ( A  e.  X  /\  ( L `  A
)  <_  1 ) )  ->  ( N `  T )  =  sup ( { x  |  E. y  e.  X  (
( L `  y
)  <_  1  /\  x  =  ( M `  ( T `  y
) ) ) } ,  RR* ,  <  )
)
3024, 29breqtrrd 4065 1  |-  ( ( ( U  e.  NrmCVec  /\  W  e.  NrmCVec  /\  T : X --> Y )  /\  ( A  e.  X  /\  ( L `  A
)  <_  1 ) )  ->  ( M `  ( T `  A
) )  <_  ( N `  T )
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1632    e. wcel 1696   {cab 2282   E.wrex 2557    C_ wss 3165   class class class wbr 4039   -->wf 5267   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   supcsup 7209   RRcr 8752   1c1 8754   RR*cxr 8882    < clt 8883    <_ cle 8884   NrmCVeccnv 21156   BaseSetcba 21158   normCVcnmcv 21162   normOp OLDcnmoo 21335
This theorem is referenced by:  nmblolbii  21393
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-rep 4147  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-cnex 8809  ax-resscn 8810  ax-1cn 8811  ax-icn 8812  ax-addcl 8813  ax-addrcl 8814  ax-mulcl 8815  ax-mulrcl 8816  ax-mulcom 8817  ax-addass 8818  ax-mulass 8819  ax-distr 8820  ax-i2m1 8821  ax-1ne0 8822  ax-1rid 8823  ax-rnegex 8824  ax-rrecex 8825  ax-cnre 8826  ax-pre-lttri 8827  ax-pre-lttrn 8828  ax-pre-ltadd 8829  ax-pre-mulgt0 8830  ax-pre-sup 8831
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 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-nel 2462  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rmo 2564  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-op 3662  df-uni 3844  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-1st 6138  df-2nd 6139  df-riota 6320  df-er 6676  df-map 6790  df-en 6880  df-dom 6881  df-sdom 6882  df-sup 7210  df-pnf 8885  df-mnf 8886  df-xr 8887  df-ltxr 8888  df-le 8889  df-sub 9055  df-neg 9056  df-vc 21118  df-nv 21164  df-va 21167  df-ba 21168  df-sm 21169  df-0v 21170  df-nmcv 21172  df-nmoo 21339
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