Theorem grpinvcnv 13200

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 2196	. . . 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 13180	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑥) ∈ 𝐵)
5	2, 3	grpinvcl 13180	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑦) ∈ 𝐵)
6		eqid 2196	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
7		eqid 2196	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
8	2, 6, 7, 3	grpinvid1 13184	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
9	8	3com23 1211	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
10	2, 6, 7, 3	grpinvid2 13185	. . . . . . 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 1206	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑁‘𝑥) = 𝑦))
13		eqcom 2198	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑁‘𝑦) ↔ (𝑁‘𝑦) = 𝑥)
14		eqcom 2198	. . . . 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 6127	. . 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 13179	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁:𝐵⟶𝐵)
19	18	feqmptd 5614	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)))
20	19	cnveqd 4842	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = ◡(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)))
21	18	feqmptd 5614	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑦)))
22	17, 20, 21	3eqtr4d 2239	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2167   ↦ cmpt 4094  ^◡ccnv 4662  –1-1-onto→wf1o 5257  ‘cfv 5258  (class class class)co 5922  Basecbs 12678  +_gcplusg 12755  0_gc0g 12927  Grpcgrp 13132  inv_gcminusg 13133

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 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1re 7973  ax-addrcl 7976

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 982  df-tru 1367  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-inn 8991  df-2 9049  df-ndx 12681  df-slot 12682  df-base 12684  df-plusg 12768  df-0g 12929  df-mgm 12999  df-sgrp 13045  df-mnd 13058  df-grp 13135  df-minusg 13136

This theorem is referenced by:  grpinvf1o  13202