HomeHome Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Related theorems
GIF version

Theorem h1de2b 5459
Description: Membership in 1-dimensional subspace. All members are collinear with the generating vector.
Hypotheses
Ref Expression
h1de2.1 A ∈ ℋ
h1de2.2 B ∈ ℋ
Assertion
Ref Expression
h1de2b B = 0v → (A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ↔ A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B)))

Proof of Theorem h1de2b
StepHypRef Expression
1 df-ne 1192 . . 3 ((B ·i B) ≠ 0 ↔ ¬ (B ·i B) = 0)
2 h1de2.2 . . . . 5 B ∈ ℋ
3 his6 5057 . . . . 5 (B ∈ ℋ → ((B ·i B) = 0 ↔ B = 0v))
42, 3ax-mp 6 . . . 4 ((B ·i B) = 0 ↔ B = 0v)
54negbii 162 . . 3 (¬ (B ·i B) = 0 ↔ ¬ B = 0v)
61, 5bitr 151 . 2 ((B ·i B) ≠ 0 ↔ ¬ B = 0v)
7 h1de2.1 . . . . . . . 8 A ∈ ℋ
87, 2h1de2 5458 . . . . . . 7 (A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) → ((B ·i B) ·s A) = ((A ·i B) ·s B))
98adantl 305 . . . . . 6 (((B ·i B) ≠ 0 ∧ A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → ((B ·i B) ·s A) = ((A ·i B) ·s B))
109opreq2d 3013 . . . . 5 (((B ·i B) ≠ 0 ∧ A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)))
11 1cn 4101 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℂ
122, 2hicl 5044 . . . . . . . . . 10 (B ·i B) ∈ ℂ
1311, 12divclz 4222 . . . . . . . . 9 ((B ·i B) ≠ 0 → (1 / (B ·i B)) ∈ ℂ)
14 ax-hvmulass 4992 . . . . . . . . . . 11 (((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ (B ·i B) ∈ ℂ ∧ A ∈ ℋ ) → (((1 / (B ·i B)) · (B ·i B)) ·s A) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)))
1512, 14mp3an2 640 . . . . . . . . . 10 (((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ A ∈ ℋ ) → (((1 / (B ·i B)) · (B ·i B)) ·s A) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)))
167, 15mpan2 519 . . . . . . . . 9 ((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ → (((1 / (B ·i B)) · (B ·i B)) ·s A) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)))
1713, 16syl 12 . . . . . . . 8 ((B ·i B) ≠ 0 → (((1 / (B ·i B)) · (B ·i B)) ·s A) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)))
1812, 11divcan1z 4226 . . . . . . . . 9 ((B ·i B) ≠ 0 → ((1 / (B ·i B)) · (B ·i B)) = 1)
1918opreq1d 3012 . . . . . . . 8 ((B ·i B) ≠ 0 → (((1 / (B ·i B)) · (B ·i B)) ·s A) = (1 ·s A))
2017, 19eqtr3d 1130 . . . . . . 7 ((B ·i B) ≠ 0 → ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)) = (1 ·s A))
21 ax-hvmulid 4991 . . . . . . . 8 (A ∈ ℋ → (1 ·s A) = A)
227, 21ax-mp 6 . . . . . . 7 (1 ·s A) = A
2320, 22syl6eq 1140 . . . . . 6 ((B ·i B) ≠ 0 → ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)) = A)
2423adantr 306 . . . . 5 (((B ·i B) ≠ 0 ∧ A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → ((1 / (B ·i B)) ·s ((B ·i B) ·s A)) = A)
257, 2hicl 5044 . . . . . . . . . 10 (A ·i B) ∈ ℂ
26 ax-hvmulass 4992 . . . . . . . . . 10 (((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ (A ·i B) ∈ ℂ ∧ B ∈ ℋ ) → (((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) ·s B) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)))
2725, 26mp3an2 640 . . . . . . . . 9 (((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ B ∈ ℋ ) → (((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) ·s B) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)))
282, 27mpan2 519 . . . . . . . 8 ((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ → (((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) ·s B) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)))
2913, 28syl 12 . . . . . . 7 ((B ·i B) ≠ 0 → (((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) ·s B) = ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)))
30 axmulcom 4071 . . . . . . . . . . 11 (((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ (A ·i B) ∈ ℂ) → ((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) = ((A ·i B) · (1 / (B ·i B))))
3125, 30mpan2 519 . . . . . . . . . 10 ((1 / (B ·i B)) ∈ ℂ → ((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) = ((A ·i B) · (1 / (B ·i B))))
3213, 31syl 12 . . . . . . . . 9 ((B ·i B) ≠ 0 → ((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) = ((A ·i B) · (1 / (B ·i B))))
3325, 12divrecz 4237 . . . . . . . . 9 ((B ·i B) ≠ 0 → ((A ·i B) / (B ·i B)) = ((A ·i B) · (1 / (B ·i B))))
3432, 33eqtr4d 1131 . . . . . . . 8 ((B ·i B) ≠ 0 → ((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) = ((A ·i B) / (B ·i B)))
3534opreq1d 3012 . . . . . . 7 ((B ·i B) ≠ 0 → (((1 / (B ·i B)) · (A ·i B)) ·s B) = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B))
3629, 35eqtr3d 1130 . . . . . 6 ((B ·i B) ≠ 0 → ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)) = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B))
3736adantr 306 . . . . 5 (((B ·i B) ≠ 0 ∧ A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → ((1 / (B ·i B)) ·s ((A ·i B) ·s B)) = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B))
3810, 24, 373eqtr3d 1133 . . . 4 (((B ·i B) ≠ 0 ∧ A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B))
3938exp 291 . . 3 ((B ·i B) ≠ 0 → (A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) → A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B)))
40 eleq1 1149 . . . . 5 (A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) → (A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ↔ (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))))
4125, 12divclz 4222 . . . . . 6 ((B ·i B) ≠ 0 → ((A ·i B) / (B ·i B)) ∈ ℂ)
42 h1did 5456 . . . . . . . 8 (B ∈ ℋ → B ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})))
432, 42ax-mp 6 . . . . . . 7 B ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))
44 snssi 1851 . . . . . . . . . . . 12 (B ∈ ℋ → {B} ⊆ ℋ )
452, 44ax-mp 6 . . . . . . . . . . 11 {B} ⊆ ℋ
4645occl 5188 . . . . . . . . . 10 (⊥ ‘{B}) ∈ C
4746chocl 5192 . . . . . . . . 9 (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ∈ C
4847chshi 5132 . . . . . . . 8 (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ∈ S
49 shmulclt 5124 . . . . . . . 8 ((⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ∈ S → ((((A ·i B) / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ B ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))))
5048, 49ax-mp 6 . . . . . . 7 ((((A ·i B) / (B ·i B)) ∈ ℂ ∧ B ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))) → (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})))
5143, 50mpan2 519 . . . . . 6 (((A ·i B) / (B ·i B)) ∈ ℂ → (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})))
5241, 51syl 12 . . . . 5 ((B ·i B) ≠ 0 → (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})))
5340, 52syl5bir 184 . . . 4 (A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) → ((B ·i B) ≠ 0 → A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))))
5453com12 13 . . 3 ((B ·i B) ≠ 0 → (A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B) → A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B}))))
5539, 54impbid 397 . 2 ((B ·i B) ≠ 0 → (A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ↔ A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B)))
566, 55sylbir 176 1 B = 0v → (A ∈ (⊥ ‘(⊥ ‘{B})) ↔ A = (((A ·i B) / (B ·i B)) ·s B)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 1   → wi 2   ↔ wb 127   ∧ wa 196   = wceq 1091   ∈ wcel 1092   ≠ wne 1190   ⊆ wss 1487  {csn 1808   ‘cfv 2422  (class class class)co 3001  ℂcc 4026  0cc0 4028  1c1 4029   · cmulc 4032   / cdiv 4091   ℋ chil 4958   ·s csm 4960  0vc0v 4961   ·i csp 4963   S csh 4967  ⊥cort 4969
This theorem is referenced by:  h1de2ctlem 5460  elspansn2t 5472
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077  ax-reg 1078  ax-inf 1079  ax-hilex 4983  ax-hvaddcl 4984  ax-hvcom 4985  ax-hvass 4986  ax-hvzercl 4987  ax-hvaddid 4988  ax-hvmulcl 4989  ax-hvmulid 4991  ax-hvmulass 4992  ax-hvdistr2 4994  ax-hvmulzer 4995  ax-hicl 5043  ax-his1 5045  ax-his2 5046  ax-his3 5047  ax-his4 5048
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ne 1192  df-ral 1205  df-rex 1206  df-reu 1207  df-rab 1208  df-v 1349  df-sbc 1441  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-pss 1494  df-nul 1708  df-if 1777  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-int 1966  df-iun 1996  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-sup 2154  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202  df-on 2203  df-lim 2204  df-suc 2205  df-om 2373  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-f 2434  df-f1 2435  df-fo 2436  df-f1o 2437  df-fv 2438  df-rdg 2970  df-opr 3003  df-oprab 3004  df-1st 3087  df-2nd 3088  df-1o 3104  df-oadd 3106  df-omul 3107  df-er 3200  df-ec 3202  df-qs 3205  df-ni 3794  df-pli 3795  df-mi 3796  df-lti 3797  df-plpq 3829  df-mpq 3830  df-enq 3831  df-nq 3832  df-plq 3833  df-mq 3834  df-rq 3835  df-ltq 3836  df-1q 3837  df-np 3880  df-1p 3881  df-plp 3882  df-mp 3883  df-ltp 3884  df-plpr 3958  df-mpr 3959  df-enr 3960  df-nr 3961  df-plr 3962  df-mr 3963  df-ltr 3964  df-0r 3965  df-1r 3966  df-m1r 3967  df-c 4034  df-0 4035  df-1 4036  df-i 4037  df-r 4038  df-plus 4039  df-mul 4040  df-lt 4041  df-sub 4133  df-neg 4135  df-div 4216  df-le 4277  df-n 4423  df-2 4462  df-3 4463  df-4 4464  df-n0 4535  df-z 4564  df-seq 4661  df-exp 4676  df-sqr 4728  df-re 4790  df-im 4791  df-cj 4792  df-abs 4793  df-clim 4876  df-hvsub 4996  df-hnorm 5074  df-hlim 5107  df-sh 5114  df-ch 5127  df-oc 5156
metamath.org