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Theorem tchcph 18667
Description: The standard definition of a norm turns any pre-Hilbert space over a quadratically closed subfield of  CC into a complex pre-Hilbert space (which allows access to a norm, metric, and topology). (Contributed by Mario Carneiro, 11-Oct-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
tchval.n  |-  G  =  (toCHil `  W )
tchcph.v  |-  V  =  ( Base `  W
)
tchcph.f  |-  F  =  (Scalar `  W )
tchcph.1  |-  ( ph  ->  W  e.  PreHil )
tchcph.2  |-  ( ph  ->  F  =  (flds  K ) )
tchcph.h  |-  .,  =  ( .i `  W )
tchcph.3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  K )
tchcph.4  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x
) )
Assertion
Ref Expression
tchcph  |-  ( ph  ->  G  e.  CPreHil )
Distinct variable groups:    x,  .,    x, F   
x, G    x, V    ph, x    x, W
Allowed substitution hint:    K( x)

Proof of Theorem tchcph
Dummy variables  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 tchcph.1 . . . 4  |-  ( ph  ->  W  e.  PreHil )
2 tchval.n . . . . 5  |-  G  =  (toCHil `  W )
32tchphl 18658 . . . 4  |-  ( W  e.  PreHil 
<->  G  e.  PreHil )
41, 3sylib 188 . . 3  |-  ( ph  ->  G  e.  PreHil )
5 tchcph.v . . . . . . 7  |-  V  =  ( Base `  W
)
6 tchcph.h . . . . . . 7  |-  .,  =  ( .i `  W )
72, 5, 6tchval 18650 . . . . . 6  |-  G  =  ( W toNrmGrp  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) )
8 eqid 2283 . . . . . 6  |-  ( -g `  W )  =  (
-g `  W )
9 eqid 2283 . . . . . 6  |-  ( 0g
`  W )  =  ( 0g `  W
)
10 phllmod 16534 . . . . . . . 8  |-  ( W  e.  PreHil  ->  W  e.  LMod )
111, 10syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  W  e.  LMod )
12 lmodgrp 15634 . . . . . . 7  |-  ( W  e.  LMod  ->  W  e. 
Grp )
1311, 12syl 15 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  W  e.  Grp )
14 tchcph.f . . . . . . . . 9  |-  F  =  (Scalar `  W )
15 tchcph.2 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  F  =  (flds  K ) )
162, 5, 14, 1, 15, 6tchcphlem3 18663 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  (
x  .,  x )  e.  RR )
17 tchcph.4 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x
) )
1816, 17resqrcld 11900 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  V )  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  e.  RR )
19 eqid 2283 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) )  =  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) )
2018, 19fmptd 5684 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) : V --> RR )
21 oveq12 5867 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  =  y  /\  x  =  y )  ->  ( x  .,  x
)  =  ( y 
.,  y ) )
2221anidms 626 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  (
x  .,  x )  =  ( y  .,  y ) )
2322fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  =  ( sqr `  (
y  .,  y )
) )
24 fvex 5539 . . . . . . . . . 10  |-  ( sqr `  ( x  .,  x
) )  e.  _V
2523, 19, 24fvmpt3i 5605 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  V  ->  (
( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )
2625adantl 452 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )
2726eqeq1d 2291 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  0  <->  ( sqr `  ( y  .,  y ) )  =  0 ) )
28 inss2 3390 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  i^i  CC )  C_  CC
29 eqid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( Base `  F )  =  (
Base `  F )
30 phllvec 16533 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( W  e.  PreHil  ->  W  e.  LVec )
311, 30syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  W  e.  LVec )
3214lvecdrng 15858 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( W  e.  LVec  ->  F  e.  DivRing )
3331, 32syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  F  e.  DivRing )
3429, 15, 33cphsubrglem 18613 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( F  =  (flds  ( Base `  F ) )  /\  ( Base `  F )  =  ( K  i^i  CC )  /\  ( Base `  F )  e.  (SubRing ` fld ) ) )
3534simp2d 968 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  =  ( K  i^i  CC ) )
3635sseq1d 3205 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( Base `  F
)  C_  CC  <->  ( K  i^i  CC )  C_  CC ) )
3728, 36mpbiri 224 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  C_  CC )
3837adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  ( Base `  F )  C_  CC )
3914, 6, 5, 29ipcl 16537 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  y  e.  V  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  ( Base `  F
) )
40393anidm23 1241 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  ( Base `  F
) )
411, 40sylan 457 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  ( Base `  F
) )
4238, 41sseldd 3181 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
y  .,  y )  e.  CC )
4342sqrcld 11919 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  ( sqr `  ( y  .,  y ) )  e.  CC )
44 sqeq0 11168 . . . . . . . . 9  |-  ( ( sqr `  ( y 
.,  y ) )  e.  CC  ->  (
( ( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  0  <->  ( sqr `  ( y  .,  y
) )  =  0 ) )
4543, 44syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  0  <->  ( sqr `  ( y  .,  y
) )  =  0 ) )
4642sqsqrd 11921 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  ( y  .,  y ) )
472, 5, 14, 1, 15tchclm 18662 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  W  e. CMod )
4814clm0 18570 . . . . . . . . . . 11  |-  ( W  e. CMod  ->  0  =  ( 0g `  F ) )
4947, 48syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  0  =  ( 0g
`  F ) )
5049adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  0  =  ( 0g `  F ) )
5146, 50eqeq12d 2297 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( sqr `  (
y  .,  y )
) ^ 2 )  =  0  <->  ( y  .,  y )  =  ( 0g `  F ) ) )
5245, 51bitr3d 246 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( sqr `  (
y  .,  y )
)  =  0  <->  (
y  .,  y )  =  ( 0g `  F ) ) )
53 eqid 2283 . . . . . . . . 9  |-  ( 0g
`  F )  =  ( 0g `  F
)
5414, 6, 5, 53, 9ipeq0 16542 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  PreHil  /\  y  e.  V )  ->  (
( y  .,  y
)  =  ( 0g
`  F )  <->  y  =  ( 0g `  W ) ) )
551, 54sylan 457 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( y  .,  y
)  =  ( 0g
`  F )  <->  y  =  ( 0g `  W ) ) )
5627, 52, 553bitrd 270 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  y  e.  V )  ->  (
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  y
)  =  0  <->  y  =  ( 0g `  W ) ) )
571adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  W  e.  PreHil )
5834simp1d 967 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  F  =  (flds  ( Base `  F
) ) )
5958adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  ->  F  =  (flds  ( Base `  F
) ) )
60 3anass 938 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  ( Base `  F )  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x )  <->  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
61 tchcph.3 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  K )
62 simpr2 962 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  ->  x  e.  RR )
6362recnd 8861 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  ->  x  e.  CC )
6463sqrcld 11919 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  CC )
6561, 64jca 518 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( ( sqr `  x
)  e.  K  /\  ( sqr `  x )  e.  CC ) )
6665ex 423 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x )  ->  (
( sqr `  x
)  e.  K  /\  ( sqr `  x )  e.  CC ) ) )
6735eleq2d 2350 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( x  e.  (
Base `  F )  <->  x  e.  ( K  i^i  CC ) ) )
68 recn 8827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  e.  RR  ->  x  e.  CC )
69 elin 3358 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  e.  ( K  i^i  CC )  <->  ( x  e.  K  /\  x  e.  CC ) )
7069rbaib 873 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  e.  CC  ->  (
x  e.  ( K  i^i  CC )  <->  x  e.  K ) )
7168, 70syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  e.  RR  ->  (
x  e.  ( K  i^i  CC )  <->  x  e.  K ) )
7267, 71sylan9bb 680 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  x  e.  RR )  ->  ( x  e.  ( Base `  F
)  <->  x  e.  K
) )
7372adantrr 697 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( x  e.  (
Base `  F )  <->  x  e.  K ) )
7473ex 423 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )  ->  (
x  e.  ( Base `  F )  <->  x  e.  K ) ) )
7574pm5.32rd 621 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  <->  ( x  e.  K  /\  (
x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) ) )
76 3anass 938 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x )  <->  ( x  e.  K  /\  (
x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
7775, 76syl6bbr 254 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  <->  ( x  e.  K  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
7835eleq2d 2350 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F )  <->  ( sqr `  x )  e.  ( K  i^i  CC ) ) )
79 elin 3358 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( sqr `  x )  e.  ( K  i^i  CC )  <->  ( ( sqr `  x )  e.  K  /\  ( sqr `  x
)  e.  CC ) )
8078, 79syl6bb 252 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F )  <->  ( ( sqr `  x )  e.  K  /\  ( sqr `  x )  e.  CC ) ) )
8166, 77, 803imtr4d 259 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) ) )
8260, 81syl5bi 208 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x
)  ->  ( sqr `  x )  e.  (
Base `  F )
) )
8382imp 418 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x
) )  ->  ( sqr `  x )  e.  ( Base `  F
) )
8483adantlr 695 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  V  /\  z  e.  V )
)  /\  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x
) )  ->  ( sqr `  x )  e.  ( Base `  F
) )
8517adantlr 695 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  V  /\  z  e.  V )
)  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x
) )
86 simprl 732 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
y  e.  V )
87 simprr 733 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
z  e.  V )
882, 5, 14, 57, 59, 6, 84, 85, 29, 8, 86, 87tchcphlem1 18665 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) )  <_  ( ( sqr `  ( y  .,  y
) )  +  ( sqr `  ( z 
.,  z ) ) ) )
895, 8grpsubcl 14546 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  y  e.  V  /\  z  e.  V )  ->  ( y ( -g `  W ) z )  e.  V )
90893expb 1152 . . . . . . . . 9  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V
) )  ->  (
y ( -g `  W
) z )  e.  V )
9113, 90sylan 457 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( y ( -g `  W ) z )  e.  V )
92 oveq12 5867 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  =  ( y ( -g `  W
) z )  /\  x  =  ( y
( -g `  W ) z ) )  -> 
( x  .,  x
)  =  ( ( y ( -g `  W
) z )  .,  ( y ( -g `  W ) z ) ) )
9392anidms 626 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( y (
-g `  W )
z )  ->  (
x  .,  x )  =  ( ( y ( -g `  W
) z )  .,  ( y ( -g `  W ) z ) ) )
9493fveq2d 5529 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( y (
-g `  W )
z )  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  =  ( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) ) )
9594, 19, 24fvmpt3i 5605 . . . . . . . 8  |-  ( ( y ( -g `  W
) z )  e.  V  ->  ( (
x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x 
.,  x ) ) ) `  ( y ( -g `  W
) z ) )  =  ( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) ) )
9691, 95syl 15 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  (
y ( -g `  W
) z ) )  =  ( sqr `  (
( y ( -g `  W ) z ) 
.,  ( y (
-g `  W )
z ) ) ) )
97 oveq12 5867 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( x  =  z  /\  x  =  z )  ->  ( x  .,  x
)  =  ( z 
.,  z ) )
9897anidms 626 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  z  ->  (
x  .,  x )  =  ( z  .,  z ) )
9998fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  z  ->  ( sqr `  ( x  .,  x ) )  =  ( sqr `  (
z  .,  z )
) )
10099, 19, 24fvmpt3i 5605 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  V  ->  (
( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  z
)  =  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) )
10125, 100oveqan12d 5877 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  e.  V  /\  z  e.  V )  ->  ( ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) `  y )  +  ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  z
) )  =  ( ( sqr `  (
y  .,  y )
)  +  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) ) )
102101adantl 452 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) `  y )  +  ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  z
) )  =  ( ( sqr `  (
y  .,  y )
)  +  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) ) )
10388, 96, 1023brtr4d 4053 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  V  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  (
x  .,  x )
) ) `  (
y ( -g `  W
) z ) )  <_  ( ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x 
.,  x ) ) ) `  y )  +  ( ( x  e.  V  |->  ( sqr `  ( x  .,  x
) ) ) `  z ) ) )
1047, 5, 8, 9, 13, 20, 56, 103tngngpd 18169 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e. NrmGrp )
105 phllmod 16534 . . . . . 6  |-  ( G  e.  PreHil  ->  G  e.  LMod )
1064, 105syl 15 . . . . 5  |-  ( ph  ->  G  e.  LMod )
107 cnnrg 18290 . . . . . . 7  |-fld  e. NrmRing
10834simp3d 969 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  e.  (SubRing ` fld ) )
109 eqid 2283 . . . . . . . 8  |-  (flds  ( Base `  F
) )  =  (flds  ( Base `  F ) )
110109subrgnrg 18184 . . . . . . 7  |-  ( (fld  e. NrmRing  /\  ( Base `  F
)  e.  (SubRing ` fld ) )  ->  (flds  ( Base `  F ) )  e. NrmRing )
111107, 108, 110sylancr 644 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  (flds  (
Base `  F )
)  e. NrmRing )
11258, 111eqeltrd 2357 . . . . 5  |-  ( ph  ->  F  e. NrmRing )
113104, 106, 1123jca 1132 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( G  e. NrmGrp  /\  G  e.  LMod  /\  F  e. NrmRing ) )
1141adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  ->  W  e.  PreHil )
11558adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  ->  F  =  (flds  ( Base `  F
) ) )
11683adantlr 695 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ( Base `  F )  /\  z  e.  V ) )  /\  ( x  e.  ( Base `  F )  /\  x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) )
11717adantlr 695 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  (
y  e.  ( Base `  F )  /\  z  e.  V ) )  /\  x  e.  V )  ->  0  <_  ( x  .,  x ) )
118 eqid 2283 . . . . . . 7  |-  ( .s
`  W )  =  ( .s `  W
)
119 simprl 732 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
y  e.  ( Base `  F ) )
120 simprr 733 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
z  e.  V )
1212, 5, 14, 114, 115, 6, 116, 117, 29, 118, 119, 120tchcphlem2 18666 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( sqr `  (
( y ( .s
`  W ) z )  .,  ( y ( .s `  W
) z ) ) )  =  ( ( abs `  y )  x.  ( sqr `  (
z  .,  z )
) ) )
12213adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  ->  W  e.  Grp )
1235, 14, 118, 29lmodvscl 15644 . . . . . . . . 9  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V )  ->  (
y ( .s `  W ) z )  e.  V )
1241233expb 1152 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  LMod  /\  (
y  e.  ( Base `  F )  /\  z  e.  V ) )  -> 
( y ( .s
`  W ) z )  e.  V )
12511, 124sylan 457 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( y ( .s
`  W ) z )  e.  V )
126 eqid 2283 . . . . . . . 8  |-  ( norm `  G )  =  (
norm `  G )
1272, 126, 5, 6tchnmval 18660 . . . . . . 7  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  ( y ( .s
`  W ) z )  e.  V )  ->  ( ( norm `  G ) `  (
y ( .s `  W ) z ) )  =  ( sqr `  ( ( y ( .s `  W ) z )  .,  (
y ( .s `  W ) z ) ) ) )
128122, 125, 127syl2anc 642 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  G
) `  ( y
( .s `  W
) z ) )  =  ( sqr `  (
( y ( .s
`  W ) z )  .,  ( y ( .s `  W
) z ) ) ) )
129115fveq2d 5529 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( norm `  F )  =  ( norm `  (flds  ( Base `  F ) ) ) )
130129fveq1d 5527 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  F
) `  y )  =  ( ( norm `  (flds  (
Base `  F )
) ) `  y
) )
131 subrgsubg 15551 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
Base `  F )  e.  (SubRing ` fld )  ->  ( Base `  F )  e.  (SubGrp ` fld ) )
132108, 131syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( Base `  F
)  e.  (SubGrp ` fld )
)
133132adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( Base `  F )  e.  (SubGrp ` fld ) )
134 cnfldnm 18288 . . . . . . . . . 10  |-  abs  =  ( norm ` fld )
135 eqid 2283 . . . . . . . . . 10  |-  ( norm `  (flds  (
Base `  F )
) )  =  (
norm `  (flds  ( Base `  F
) ) )
136109, 134, 135subgnm2 18150 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( Base `  F
)  e.  (SubGrp ` fld )  /\  y  e.  ( Base `  F ) )  ->  ( ( norm `  (flds  (
Base `  F )
) ) `  y
)  =  ( abs `  y ) )
137133, 119, 136syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  (flds  ( Base `  F ) ) ) `
 y )  =  ( abs `  y
) )
138130, 137eqtrd 2315 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  F
) `  y )  =  ( abs `  y
) )
1392, 126, 5, 6tchnmval 18660 . . . . . . . 8  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  z  e.  V )  ->  ( ( norm `  G
) `  z )  =  ( sqr `  (
z  .,  z )
) )
140122, 120, 139syl2anc 642 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  G
) `  z )  =  ( sqr `  (
z  .,  z )
) )
141138, 140oveq12d 5876 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( ( norm `  F ) `  y
)  x.  ( (
norm `  G ) `  z ) )  =  ( ( abs `  y
)  x.  ( sqr `  ( z  .,  z
) ) ) )
142121, 128, 1413eqtr4d 2325 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( y  e.  ( Base `  F
)  /\  z  e.  V ) )  -> 
( ( norm `  G
) `  ( y
( .s `  W
) z ) )  =  ( ( (
norm `  F ) `  y )  x.  (
( norm `  G ) `  z ) ) )
143142ralrimivva 2635 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. y  e.  (
Base `  F ) A. z  e.  V  ( ( norm `  G
) `  ( y
( .s `  W
) z ) )  =  ( ( (
norm `  F ) `  y )  x.  (
( norm `  G ) `  z ) ) )
1442, 5tchbas 18651 . . . . 5  |-  V  =  ( Base `  G
)
1452, 118tchvsca 18655 . . . . 5  |-  ( .s
`  W )  =  ( .s `  G
)
1462, 14tchsca 18654 . . . . 5  |-  F  =  (Scalar `  G )
147 eqid 2283 . . . . 5  |-  ( norm `  F )  =  (
norm `  F )
148144, 126, 145, 146, 29, 147isnlm 18186 . . . 4  |-  ( G  e. NrmMod 
<->  ( ( G  e. NrmGrp  /\  G  e.  LMod  /\  F  e. NrmRing )  /\  A. y  e.  ( Base `  F ) A. z  e.  V  ( ( norm `  G ) `  ( y ( .s
`  W ) z ) )  =  ( ( ( norm `  F
) `  y )  x.  ( ( norm `  G
) `  z )
) ) )
149113, 143, 148sylanbrc 645 . . 3  |-  ( ph  ->  G  e. NrmMod )
1504, 149, 583jca 1132 . 2  |-  ( ph  ->  ( G  e.  PreHil  /\  G  e. NrmMod  /\  F  =  (flds  (
Base `  F )
) ) )
151 elin 3358 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,)  +oo ) )  <-> 
( x  e.  (
Base `  F )  /\  x  e.  (
0 [,)  +oo ) ) )
152 elrege0 10746 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( 0 [,) 
+oo )  <->  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) )
153152anbi2i 675 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ( Base `  F )  /\  x  e.  ( 0 [,)  +oo ) )  <->  ( x  e.  ( Base `  F
)  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x ) ) )
154151, 153bitri 240 . . . . 5  |-  ( x  e.  ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,)  +oo ) )  <-> 
( x  e.  (
Base `  F )  /\  ( x  e.  RR  /\  0  <_  x )
) )
155154, 81syl5bi 208 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( x  e.  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,)  +oo ) )  -> 
( sqr `  x
)  e.  ( Base `  F ) ) )
156155ralrimiv 2625 . . 3  |-  ( ph  ->  A. x  e.  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,)  +oo ) ) ( sqr `  x )  e.  ( Base `  F
) )
157 sqrf 11847 . . . . 5  |-  sqr : CC
--> CC
158 ffun 5391 . . . . 5  |-  ( sqr
: CC --> CC  ->  Fun 
sqr )
159157, 158ax-mp 8 . . . 4  |-  Fun  sqr
160 inss1 3389 . . . . . 6  |-  ( (
Base `  F )  i^i  ( 0 [,)  +oo ) )  C_  ( Base `  F )
161160, 37syl5ss 3190 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,)  +oo ) )  C_  CC )
162157fdmi 5394 . . . . 5  |-  dom  sqr  =  CC
163161, 162syl6sseqr 3225 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,)  +oo ) )  C_  dom  sqr )
164 funimass4 5573 . . . 4  |-  ( ( Fun  sqr  /\  (
( Base `  F )  i^i  ( 0 [,)  +oo ) )  C_  dom  sqr )  ->  ( ( sqr " ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,)  +oo ) ) )  C_  ( Base `  F )  <->  A. x  e.  ( ( Base `  F
)  i^i  ( 0 [,)  +oo ) ) ( sqr `  x )  e.  ( Base `  F
) ) )
165159, 163, 164sylancr 644 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( sqr " (
( Base `  F )  i^i  ( 0 [,)  +oo ) ) )  C_  ( Base `  F )  <->  A. x  e.  ( (
Base `  F )  i^i  ( 0 [,)  +oo ) ) ( sqr `  x )  e.  (
Base `  F )
) )
166156, 165mpbird 223 . 2  |-  ( ph  ->  ( sqr " (
( Base `  F )  i^i  ( 0 [,)  +oo ) ) )  C_  ( Base `  F )
)
167 eqid 2283 . . . . 5  |-  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )  =  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) )
16843, 167fmptd 5684 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) ) : V --> CC )
1692, 5, 6tchval 18650 . . . . 5  |-  G  =  ( W toNrmGrp  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) ) )
170 cnex 8818 . . . . 5  |-  CC  e.  _V
171169, 5, 170tngnm 18167 . . . 4  |-  ( ( W  e.  Grp  /\  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) ) : V --> CC )  ->  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) )  =  ( norm `  G
) )
17213, 168, 171syl2anc 642 . . 3  |-  ( ph  ->  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) )  =  (
norm `  G )
)
173172eqcomd 2288 . 2  |-  ( ph  ->  ( norm `  G
)  =  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  ( y  .,  y
) ) ) )
1742, 6tchip 18656 . . 3  |-  .,  =  ( .i `  G )
175144, 174, 126, 146, 29iscph 18606 . 2  |-  ( G  e.  CPreHil 
<->  ( ( G  e. 
PreHil  /\  G  e. NrmMod  /\  F  =  (flds  (
Base `  F )
) )  /\  ( sqr " ( ( Base `  F )  i^i  (
0 [,)  +oo ) ) )  C_  ( Base `  F )  /\  ( norm `  G )  =  ( y  e.  V  |->  ( sqr `  (
y  .,  y )
) ) ) )
176150, 166, 173, 175syl3anbrc 1136 1  |-  ( ph  ->  G  e.  CPreHil )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543    i^i cin 3151    C_ wss 3152   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   dom cdm 4689   "cima 4692   Fun wfun 5249   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   CCcc 8735   RRcr 8736   0cc0 8737    + caddc 8740    x. cmul 8742    +oocpnf 8864    <_ cle 8868   2c2 9795   [,)cico 10658   ^cexp 11104   sqrcsqr 11718   abscabs 11719   Basecbs 13148   ↾s cress 13149  Scalarcsca 13211   .scvsca 13212   .icip 13213   0gc0g 13400   Grpcgrp 14362   -gcsg 14365  SubGrpcsubg 14615   DivRingcdr 15512  SubRingcsubrg 15541   LModclmod 15627   LVecclvec 15855  ℂfldccnfld 16377   PreHilcphl 16528   normcnm 18099  NrmGrpcngp 18100  NrmRingcnrg 18102  NrmModcnlm 18103  CModcclm 18560   CPreHilccph 18602  toCHilctch 18603
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  ax-addf 8816  ax-mulf 8817
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-int 3863  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-tpos 6234  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-oadd 6483  df-er 6660  df-map 6774  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  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-4 9806  df-5 9807  df-6 9808  df-7 9809  df-8 9810  df-9 9811  df-10 9812  df-n0 9966  df-z 10025  df-dec 10125  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-xneg 10452  df-xadd 10453  df-xmul 10454  df-ico 10662  df-fz 10783  df-seq 11047  df-exp 11105  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-struct 13150  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-sets 13154  df-ress 13155  df-plusg 13221  df-mulr 13222  df-starv 13223  df-sca 13224  df-vsca 13225  df-ip 13226  df-tset 13227  df-ple 13228  df-ds 13230  df-rest 13327  df-topn 13328  df-topgen 13344  df-0g 13404  df-mnd 14367  df-mhm 14415  df-grp 14489  df-minusg 14490  df-sbg 14491  df-subg 14618  df-ghm 14681  df-cmn 15091  df-abl 15092  df-mgp 15326  df-rng 15340  df-cring 15341  df-ur 15342  df-oppr 15405  df-dvdsr 15423  df-unit 15424  df-invr 15454  df-dvr 15465  df-rnghom 15496  df-drng 15514  df-subrg 15543  df-abv 15582  df-staf 15610  df-srng 15611  df-lmod 15629  df-lmhm 15779  df-lvec 15856  df-sra 15925  df-rgmod 15926  df-xmet 16373  df-met 16374  df-bl 16375  df-mopn 16376  df-cnfld 16378  df-phl 16530  df-top 16636  df-bases 16638  df-topon 16639  df-topsp 16640  df-xms 17885  df-ms 17886  df-nm 18105  df-ngp 18106  df-tng 18107  df-nrg 18108  df-nlm 18109  df-clm 18561  df-cph 18604  df-tch 18605
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