let X be ComplexUnitarySpace; :: thesis: for x, y being Point of X holds |.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|)
let x, y be Point of X; :: thesis: |.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|)
A1:
( y = H1(X) implies |.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|) )
( y <> H1(X) implies |.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|) )
proof
assume
y <> H1(
X)
;
:: thesis: |.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|)
then A3:
y .|. y <> 0c
by Def13;
reconsider c1 =
|.(y .|. y).| + (0 * <i> ) as
Element of
COMPLEX by XCMPLX_0:def 2;
set c2 =
- (x .|. y);
A4:
(
Re (y .|. y) >= 0 &
Im (y .|. y) = 0 )
by Def13;
then
|.((Re (y .|. y)) + ((Im (y .|. y)) * <i> )).| = Re (y .|. y)
by ABSVALUE:def 1;
then A5:
|.(y .|. y).| = Re (y .|. y)
by COMPLEX1:29;
then A6:
y .|. y = c1
by A4, COMPLEX1:29;
((c1 * x) + ((- (x .|. y)) * y)) .|. ((c1 * x) + ((- (x .|. y)) * y)) =
((((c1 * (c1 *' )) * (x .|. x)) + ((c1 * ((- (x .|. y)) *' )) * (x .|. y))) + (((c1 *' ) * (- (x .|. y))) * (y .|. x))) + (((- (x .|. y)) * ((- (x .|. y)) *' )) * (y .|. y))
by Lm9
.=
(((c1 * ((c1 *' ) * (x .|. x))) + (c1 * (((- (x .|. y)) *' ) * (x .|. y)))) + ((c1 *' ) * ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))) + (c1 * ((- (x .|. y)) * ((- (x .|. y)) *' )))
by A4, A5, COMPLEX1:29
.=
((c1 * (((c1 *' ) * (x .|. x)) + (((- (x .|. y)) *' ) * (x .|. y)))) + (c1 * ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))) + (c1 * ((- (x .|. y)) * ((- (x .|. y)) *' )))
by A6, Def13
.=
c1 * (((((c1 *' ) * (x .|. x)) + (((- (x .|. y)) *' ) * (x .|. y))) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))) + ((- (x .|. y)) * ((- (x .|. y)) *' )))
.=
c1 * ((((c1 * (x .|. x)) + ((x .|. y) * ((- (x .|. y)) *' ))) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))) + ((- (x .|. y)) * ((- (x .|. y)) *' )))
by A6, Def13
.=
c1 * ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))
;
then A7:
(
Re (c1 * ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))) >= 0 &
Im (c1 * ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))) = 0 )
by Def13;
Re (c1 * ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))) =
((Re c1) * (Re ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))))) - ((Im c1) * (Im ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))))
by COMPLEX1:24
.=
((Re c1) * (Re ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))))) - (0 * (Im ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x)))))
by COMPLEX1:28
.=
(Re c1) * (Re ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))))
;
then A8:
( (
Re c1 >= 0 &
Re ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))) >= 0 ) or (
Re c1 <= 0 &
Re ((c1 * (x .|. x)) + ((- (x .|. y)) * (y .|. x))) <= 0 ) )
by A7, XREAL_1:134;
|.(y .|. y).| <> 0
by A3, COMPLEX1:131;
then A9:
(Re (c1 * (x .|. x))) + (Re ((- (x .|. y)) * (y .|. x))) >= 0
by A4, A5, A8, COMPLEX1:19, COMPLEX1:29;
Re ((- (x .|. y)) * (y .|. x)) =
Re (- ((x .|. y) * (y .|. x)))
.=
- (Re ((x .|. y) * (y .|. x)))
by COMPLEX1:34
.=
- (Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' )))
by Def13
;
then
(Re (c1 * (x .|. x))) - (Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' ))) >= 0
by A9;
then A10:
Re (c1 * (x .|. x)) >= (Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' ))) + 0
by XREAL_1:21;
A11:
Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' )) = ((Re (x .|. y)) ^2 ) + ((Im (x .|. y)) ^2 )
by COMPLEX1:126;
(
(Re (x .|. y)) ^2 >= 0 &
(Im (x .|. y)) ^2 >= 0 )
by XREAL_1:65;
then A12:
Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' )) >= 0 + 0
by A11, XREAL_1:9;
then
abs (Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' ))) = Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' ))
by ABSVALUE:def 1;
then A13:
abs (Re (c1 * (x .|. x))) >= abs (Re ((x .|. y) * ((x .|. y) *' )))
by A10, A12, ABSVALUE:def 1;
(
Im c1 = 0 &
Im (x .|. x) = 0 )
by A4, A5, Def13, COMPLEX1:29;
then A14:
Im (c1 * (x .|. x)) = ((Re c1) * 0 ) + ((Re (x .|. x)) * 0 )
by COMPLEX1:24;
then A15:
(
Im (c1 * (x .|. x)) = 0 &
Im ((x .|. y) * ((x .|. y) *' )) = 0 )
by COMPLEX1:126;
|.(c1 * (x .|. x)).| = abs (Re (c1 * (x .|. x)))
by A14, COMPLEX1:136;
then
|.(c1 * (x .|. x)).| >= |.((x .|. y) * ((x .|. y) *' )).|
by A13, A15, COMPLEX1:136;
then
|.(x .|. x).| * |.(y .|. y).| >= |.((x .|. y) * ((x .|. y) *' )).|
by A6, COMPLEX1:151;
then
|.(x .|. x).| * |.(y .|. y).| >= |.(x .|. y).| * |.((x .|. y) *' ).|
by COMPLEX1:151;
then A16:
|.(x .|. x).| * |.(y .|. y).| >= |.(x .|. y).| * |.(x .|. y).|
by COMPLEX1:139;
|.(x .|. y).| ^2 >= 0
by XREAL_1:65;
then A17:
sqrt (|.(x .|. x).| * |.(y .|. y).|) >= sqrt (|.(x .|. y).| ^2 )
by A16, SQUARE_1:94;
(
|.(x .|. x).| >= 0 &
|.(y .|. y).| >= 0 &
|.(x .|. y).| >= 0 )
by COMPLEX1:132;
then
(sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|) >= sqrt (|.(x .|. y).| ^2 )
by A17, SQUARE_1:97;
hence
|.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|)
by COMPLEX1:132, SQUARE_1:89;
:: thesis: verum
end;
hence
|.(x .|. y).| <= (sqrt |.(x .|. x).|) * (sqrt |.(y .|. y).|)
by A1; :: thesis: verum