[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝¹¹ : Fintype m
inst✝¹⁰ : DecidableEq m
inst✝⁹ : Fintype n
inst✝⁸ : DecidableEq n
inst✝⁷ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝⁶ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝⁵ : Field 𝕂
inst✝⁴ : Ring 𝔸
inst✝³ : TopologicalSpace 𝔸
inst✝² : TopologicalRing 𝔸
inst✝¹ : Algebra 𝕂 𝔸
inst✝ : T2Space 𝔸
v : m → 𝔸
⊢ exp 𝕂 (diagonal v) = diagonal (exp 𝕂 v)
[PROOFSTEP]
simp_rw [exp_eq_tsum, diagonal_pow, ← diagonal_smul, ← diagonal_tsum]
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝¹¹ : Fintype m
inst✝¹⁰ : DecidableEq m
inst✝⁹ : Fintype n
inst✝⁸ : DecidableEq n
inst✝⁷ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝⁶ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝⁵ : Field 𝕂
inst✝⁴ : Ring 𝔸
inst✝³ : TopologicalSpace 𝔸
inst✝² : TopologicalRing 𝔸
inst✝¹ : Algebra 𝕂 𝔸
inst✝ : T2Space 𝔸
v : m → Matrix n n 𝔸
⊢ exp 𝕂 (blockDiagonal v) = blockDiagonal (exp 𝕂 v)
[PROOFSTEP]
simp_rw [exp_eq_tsum, ← blockDiagonal_pow, ← blockDiagonal_smul, ← blockDiagonal_tsum]
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝¹¹ : Fintype m
inst✝¹⁰ : DecidableEq m
inst✝⁹ : Fintype n
inst✝⁸ : DecidableEq n
inst✝⁷ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝⁶ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝⁵ : Field 𝕂
inst✝⁴ : Ring 𝔸
inst✝³ : TopologicalSpace 𝔸
inst✝² : TopologicalRing 𝔸
inst✝¹ : Algebra 𝕂 𝔸
inst✝ : T2Space 𝔸
v : (i : m) → Matrix (n' i) (n' i) 𝔸
⊢ exp 𝕂 (blockDiagonal' v) = blockDiagonal' (exp 𝕂 v)
[PROOFSTEP]
simp_rw [exp_eq_tsum, ← blockDiagonal'_pow, ← blockDiagonal'_smul, ← blockDiagonal'_tsum]
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : DecidableEq m
inst✝⁵ : Field 𝕂
inst✝⁴ : CommRing 𝔸
inst✝³ : TopologicalSpace 𝔸
inst✝² : TopologicalRing 𝔸
inst✝¹ : Algebra 𝕂 𝔸
inst✝ : T2Space 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
⊢ exp 𝕂 Aᵀ = (exp 𝕂 A)ᵀ
[PROOFSTEP]
simp_rw [exp_eq_tsum, transpose_tsum, transpose_smul, transpose_pow]
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A B : Matrix m m 𝔸
h : Commute A B
⊢ exp 𝕂 (A + B) = exp 𝕂 A * exp 𝕂 B
[PROOFSTEP]
letI : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A B : Matrix m m 𝔸
h : Commute A B
this : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
⊢ exp 𝕂 (A + B) = exp 𝕂 A * exp 𝕂 B
[PROOFSTEP]
letI : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A B : Matrix m m 𝔸
h : Commute A B
this✝ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
⊢ exp 𝕂 (A + B) = exp 𝕂 A * exp 𝕂 B
[PROOFSTEP]
letI : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A B : Matrix m m 𝔸
h : Commute A B
this✝¹ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this✝ : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
this : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
⊢ exp 𝕂 (A + B) = exp 𝕂 A * exp 𝕂 B
[PROOFSTEP]
exact exp_add_of_commute h
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
ι : Type u_7
s : Finset ι
f : ι → Matrix m m 𝔸
h : Set.Pairwise ↑s fun i j => Commute (f i) (f j)
⊢ exp 𝕂 (∑ i in s, f i) =
    Finset.noncommProd s (fun i => exp 𝕂 (f i))
      (_ : ∀ (i : ι), i ∈ ↑s → ∀ (j : ι), j ∈ ↑s → i ≠ j → Commute (exp 𝕂 (f i)) (exp 𝕂 (f j)))
[PROOFSTEP]
letI : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
ι : Type u_7
s : Finset ι
f : ι → Matrix m m 𝔸
h : Set.Pairwise ↑s fun i j => Commute (f i) (f j)
this : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
⊢ exp 𝕂 (∑ i in s, f i) =
    Finset.noncommProd s (fun i => exp 𝕂 (f i))
      (_ : ∀ (i : ι), i ∈ ↑s → ∀ (j : ι), j ∈ ↑s → i ≠ j → Commute (exp 𝕂 (f i)) (exp 𝕂 (f j)))
[PROOFSTEP]
letI : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
ι : Type u_7
s : Finset ι
f : ι → Matrix m m 𝔸
h : Set.Pairwise ↑s fun i j => Commute (f i) (f j)
this✝ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
⊢ exp 𝕂 (∑ i in s, f i) =
    Finset.noncommProd s (fun i => exp 𝕂 (f i))
      (_ : ∀ (i : ι), i ∈ ↑s → ∀ (j : ι), j ∈ ↑s → i ≠ j → Commute (exp 𝕂 (f i)) (exp 𝕂 (f j)))
[PROOFSTEP]
letI : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
ι : Type u_7
s : Finset ι
f : ι → Matrix m m 𝔸
h : Set.Pairwise ↑s fun i j => Commute (f i) (f j)
this✝¹ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this✝ : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
this : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
⊢ exp 𝕂 (∑ i in s, f i) =
    Finset.noncommProd s (fun i => exp 𝕂 (f i))
      (_ : ∀ (i : ι), i ∈ ↑s → ∀ (j : ι), j ∈ ↑s → i ≠ j → Commute (exp 𝕂 (f i)) (exp 𝕂 (f j)))
[PROOFSTEP]
exact exp_sum_of_commute s f h
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
n : ℕ
A : Matrix m m 𝔸
⊢ exp 𝕂 (n • A) = exp 𝕂 A ^ n
[PROOFSTEP]
letI : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
n : ℕ
A : Matrix m m 𝔸
this : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
⊢ exp 𝕂 (n • A) = exp 𝕂 A ^ n
[PROOFSTEP]
letI : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
n : ℕ
A : Matrix m m 𝔸
this✝ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
⊢ exp 𝕂 (n • A) = exp 𝕂 A ^ n
[PROOFSTEP]
letI : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
n : ℕ
A : Matrix m m 𝔸
this✝¹ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this✝ : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
this : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
⊢ exp 𝕂 (n • A) = exp 𝕂 A ^ n
[PROOFSTEP]
exact exp_nsmul n A
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
⊢ IsUnit (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
letI : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
this : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
⊢ IsUnit (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
letI : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
this✝ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
⊢ IsUnit (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
letI : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
this✝¹ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this✝ : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
this : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
⊢ IsUnit (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
exact isUnit_exp _ A
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
U : (Matrix m m 𝔸)ˣ
A : Matrix m m 𝔸
⊢ exp 𝕂 (↑U * A * ↑U⁻¹) = ↑U * exp 𝕂 A * ↑U⁻¹
[PROOFSTEP]
letI : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
U : (Matrix m m 𝔸)ˣ
A : Matrix m m 𝔸
this : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
⊢ exp 𝕂 (↑U * A * ↑U⁻¹) = ↑U * exp 𝕂 A * ↑U⁻¹
[PROOFSTEP]
letI : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
U : (Matrix m m 𝔸)ˣ
A : Matrix m m 𝔸
this✝ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
⊢ exp 𝕂 (↑U * A * ↑U⁻¹) = ↑U * exp 𝕂 A * ↑U⁻¹
[PROOFSTEP]
letI : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
U : (Matrix m m 𝔸)ˣ
A : Matrix m m 𝔸
this✝¹ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this✝ : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
this : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
⊢ exp 𝕂 (↑U * A * ↑U⁻¹) = ↑U * exp 𝕂 A * ↑U⁻¹
[PROOFSTEP]
exact exp_units_conj _ U A
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
⊢ exp 𝕂 (-A) = (exp 𝕂 A)⁻¹
[PROOFSTEP]
rw [nonsing_inv_eq_ring_inverse]
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
⊢ exp 𝕂 (-A) = Ring.inverse (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
letI : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
this : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
⊢ exp 𝕂 (-A) = Ring.inverse (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
letI : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
this✝ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
⊢ exp 𝕂 (-A) = Ring.inverse (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
letI : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
this✝¹ : SeminormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpSemiNormedRing
this✝ : NormedRing (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedRing
this : NormedAlgebra 𝕂 (Matrix m m 𝔸) := Matrix.linftyOpNormedAlgebra
⊢ exp 𝕂 (-A) = Ring.inverse (exp 𝕂 A)
[PROOFSTEP]
exact (Ring.inverse_exp _ A).symm
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
z : ℤ
A : Matrix m m 𝔸
⊢ exp 𝕂 (z • A) = exp 𝕂 A ^ z
[PROOFSTEP]
obtain ⟨n, rfl | rfl⟩ := z.eq_nat_or_neg
[GOAL]
case intro.inl
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
n : ℕ
⊢ exp 𝕂 (↑n • A) = exp 𝕂 A ^ ↑n
[PROOFSTEP]
rw [zpow_ofNat, coe_nat_zsmul, exp_nsmul]
[GOAL]
case intro.inr
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
n : ℕ
⊢ exp 𝕂 (-↑n • A) = exp 𝕂 A ^ (-↑n)
[PROOFSTEP]
have : IsUnit (exp 𝕂 A).det := (Matrix.isUnit_iff_isUnit_det _).mp (isUnit_exp _ _)
[GOAL]
case intro.inr
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n✝ : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n✝
inst✝⁵ : DecidableEq n✝
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
A : Matrix m m 𝔸
n : ℕ
this : IsUnit (det (exp 𝕂 A))
⊢ exp 𝕂 (-↑n • A) = exp 𝕂 A ^ (-↑n)
[PROOFSTEP]
rw [Matrix.zpow_neg this, zpow_ofNat, neg_smul, exp_neg, coe_nat_zsmul, exp_nsmul]
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
U A : Matrix m m 𝔸
hy : IsUnit U
u : (Matrix m m 𝔸)ˣ
hu : ↑u = U
⊢ exp 𝕂 (↑u * A * (↑u)⁻¹) = ↑u * exp 𝕂 A * (↑u)⁻¹
[PROOFSTEP]
simpa only [Matrix.coe_units_inv] using exp_units_conj 𝕂 u A
[GOAL]
𝕂 : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_3
p : Type u_4
n' : m → Type u_5
𝔸 : Type u_6
inst✝⁹ : IsROrC 𝕂
inst✝⁸ : Fintype m
inst✝⁷ : DecidableEq m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : (i : m) → Fintype (n' i)
inst✝³ : (i : m) → DecidableEq (n' i)
inst✝² : NormedCommRing 𝔸
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕂 𝔸
inst✝ : CompleteSpace 𝔸
U A : Matrix m m 𝔸
hy : IsUnit U
u : (Matrix m m 𝔸)ˣ
hu : ↑u = U
⊢ exp 𝕂 ((↑u)⁻¹ * A * ↑u) = (↑u)⁻¹ * exp 𝕂 A * ↑u
[PROOFSTEP]
simpa only [Matrix.coe_units_inv] using exp_units_conj' 𝕂 u A
