Theorem: isBoundedLinearMap_prod_multilinear
File: Mathlib/Analysis/Normed/Operator/BoundedLinearMaps.lean

Proof steps:
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p₁ p₂ : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ (p₁ + p₂).1.prod (p₁ + p₂).2 = p₁.1.prod p₁.2 + p₂.1.prod p₂.2
state_after: case H
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p₁ p₂ : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
x✝ : (i : ι) → E i
⊢ ((p₁ + p₂).1.prod (p₁ + p₂).2) x✝ = (p₁.1.prod p₁.2 + p₂.1.prod p₂.2) x✝
tactic: ext : 1
state_before: case H
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p₁ p₂ : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
x✝ : (i : ι) → E i
⊢ ((p₁ + p₂).1.prod (p₁ + p₂).2) x✝ = (p₁.1.prod p₁.2 + p₂.1.prod p₂.2) x✝
state_after: no goals
tactic: rfl
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
c : 𝕜
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ (c • p).1.prod (c • p).2 = c • p.1.prod p.2
state_after: case H
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
c : 𝕜
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
x✝ : (i : ι) → E i
⊢ ((c • p).1.prod (c • p).2) x✝ = (c • p.1.prod p.2) x✝
tactic: ext : 1
state_before: case H
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
c : 𝕜
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
x✝ : (i : ι) → E i
⊢ ((c • p).1.prod (c • p).2) x✝ = (c • p.1.prod p.2) x✝
state_after: no goals
tactic: rfl
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
⊢ ∃ M, 0 < M ∧ ∀ (x : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G), ‖x.1.prod x.2‖ ≤ M * ‖x‖
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ ‖p.1.prod p.2‖ ≤ 1 * ‖p‖
tactic: refine ⟨1, zero_lt_one, fun p ↦ ?_⟩
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ ‖p.1.prod p.2‖ ≤ 1 * ‖p‖
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ ‖p.1.prod p.2‖ ≤ ‖p‖
tactic: rw [one_mul]
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ ‖p.1.prod p.2‖ ≤ ‖p‖
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ ∀ (m : (i : ι) → E i), ‖(p.1.prod p.2) m‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
tactic: apply ContinuousMultilinearMap.opNorm_le_bound _ (norm_nonneg _) _
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
⊢ ∀ (m : (i : ι) → E i), ‖(p.1.prod p.2) m‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
m : (i : ι) → E i
⊢ ‖(p.1.prod p.2) m‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
tactic: intro m
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
m : (i : ι) → E i
⊢ ‖(p.1.prod p.2) m‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
m : (i : ι) → E i
⊢ ‖(p.1 m, p.2 m).1‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖ ∧ ‖(p.1 m, p.2 m).2‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
tactic: rw [ContinuousMultilinearMap.prod_apply, norm_prod_le_iff]
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
m : (i : ι) → E i
⊢ ‖(p.1 m, p.2 m).1‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖ ∧ ‖(p.1 m, p.2 m).2‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
state_after: case left
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
m : (i : ι) → E i
⊢ ‖(p.1 m, p.2 m).1‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖

case right
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E✝ : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E✝
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E✝
F : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup G
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 G
ι : Type u_5
inst✝² : Fintype ι
E : ι → Type u_6
inst✝¹ : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
p : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F × ContinuousMultilinearMap 𝕜 E G
m : (i : ι) → E i
⊢ ‖(p.1 m, p.2 m).2‖ ≤ ‖p‖ * ∏ i : ι, ‖m i‖
tactic: constructor