Theorem grpinvcnv 13850

Description: The group inverse is its own inverse function. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Aug-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
grpinvinv.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
grpinvinv.n	⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
grpinvcnv	⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = 𝑁)

Proof of Theorem grpinvcnv

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2238	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥))
2		grpinvinv.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
3		grpinvinv.n	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (invg‘𝐺)
4	2, 3	grpinvcl 13830	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑥) ∈ 𝐵)
5	2, 3	grpinvcl 13830	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑦) ∈ 𝐵)
6		eqid 2238	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
7		eqid 2238	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
8	2, 6, 7, 3	grpinvid1 13834	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
9	8	3com23 1240	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
10	2, 6, 7, 3	grpinvid2 13835	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑥) = 𝑦 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
11	9, 10	bitr4d 191	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑁‘𝑥) = 𝑦))
12	11	3expb 1235	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑁‘𝑥) = 𝑦))
13		eqcom 2240	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑁‘𝑦) ↔ (𝑁‘𝑦) = 𝑥)
14		eqcom 2240	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = (𝑁‘𝑥) ↔ (𝑁‘𝑥) = 𝑦)
15	12, 13, 14	3bitr4g 223	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → (𝑥 = (𝑁‘𝑦) ↔ 𝑦 = (𝑁‘𝑥)))
16	1, 4, 5, 15	f1ocnv2d 6284	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)):𝐵–1-1-onto→𝐵 ∧ ◡(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑦))))
17	16	simprd 114	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)) = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑦)))
18	2, 3	grpinvf 13829	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁:𝐵⟶𝐵)
19	18	feqmptd 5750	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)))
20	19	cnveqd 4951	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = ◡(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)))
21	18	feqmptd 5750	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑦)))
22	17, 20, 21	3eqtr4d 2281	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ↦ cmpt 4187  ^◡ccnv 4768  –1-1-onto→wf1o 5371  ‘cfv 5372  (class class class)co 6075  Basecbs 13330  +_gcplusg 13408  0_gc0g 13587  Grpcgrp 13782  inv_gcminusg 13783

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4241  ax-sep 4244  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-1re 8263  ax-addrcl 8266

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-id 4433  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-riota 6028  df-ov 6078  df-inn 9284  df-2 9342  df-ndx 13333  df-slot 13334  df-base 13336  df-plusg 13421  df-0g 13589  df-mgm 13653  df-sgrp 13694  df-mnd 13707  df-grp 13785  df-minusg 13786

This theorem is referenced by:  grpinvf1o  13852