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Description: A linear operator is continuous iff it is bounded. (Contributed by NM, 14-Feb-2006) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | lnopcnbd | |- ( T e. LinOp -> ( T e. ContOp <-> T e. BndLinOp ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | nmcopex | |- ( ( T e. LinOp /\ T e. ContOp ) -> ( normop ` T ) e. RR ) |
|
| 2 | 1 | ex | |- ( T e. LinOp -> ( T e. ContOp -> ( normop ` T ) e. RR ) ) |
| 3 | elbdop2 | |- ( T e. BndLinOp <-> ( T e. LinOp /\ ( normop ` T ) e. RR ) ) |
|
| 4 | 3 | baibr | |- ( T e. LinOp -> ( ( normop ` T ) e. RR <-> T e. BndLinOp ) ) |
| 5 | 2 4 | sylibd | |- ( T e. LinOp -> ( T e. ContOp -> T e. BndLinOp ) ) |
| 6 | nmopre | |- ( T e. BndLinOp -> ( normop ` T ) e. RR ) |
|
| 7 | nmbdoplb | |- ( ( T e. BndLinOp /\ y e. ~H ) -> ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( ( normop ` T ) x. ( normh ` y ) ) ) |
|
| 8 | 7 | ralrimiva | |- ( T e. BndLinOp -> A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( ( normop ` T ) x. ( normh ` y ) ) ) |
| 9 | oveq1 | |- ( x = ( normop ` T ) -> ( x x. ( normh ` y ) ) = ( ( normop ` T ) x. ( normh ` y ) ) ) |
|
| 10 | 9 | breq2d | |- ( x = ( normop ` T ) -> ( ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( x x. ( normh ` y ) ) <-> ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( ( normop ` T ) x. ( normh ` y ) ) ) ) |
| 11 | 10 | ralbidv | |- ( x = ( normop ` T ) -> ( A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( x x. ( normh ` y ) ) <-> A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( ( normop ` T ) x. ( normh ` y ) ) ) ) |
| 12 | 11 | rspcev | |- ( ( ( normop ` T ) e. RR /\ A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( ( normop ` T ) x. ( normh ` y ) ) ) -> E. x e. RR A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( x x. ( normh ` y ) ) ) |
| 13 | 6 8 12 | syl2anc | |- ( T e. BndLinOp -> E. x e. RR A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( x x. ( normh ` y ) ) ) |
| 14 | lnopcon | |- ( T e. LinOp -> ( T e. ContOp <-> E. x e. RR A. y e. ~H ( normh ` ( T ` y ) ) <_ ( x x. ( normh ` y ) ) ) ) |
|
| 15 | 13 14 | imbitrrid | |- ( T e. LinOp -> ( T e. BndLinOp -> T e. ContOp ) ) |
| 16 | 5 15 | impbid | |- ( T e. LinOp -> ( T e. ContOp <-> T e. BndLinOp ) ) |