Theorem grpinvcnv 13641

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 2229	. . . 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 13621	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑥) ∈ 𝐵)
5	2, 3	grpinvcl 13621	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁‘𝑦) ∈ 𝐵)
6		eqid 2229	. . . . . . . . 9 ⊢ (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
7		eqid 2229	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
8	2, 6, 7, 3	grpinvid1 13625	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
9	8	3com23 1233	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑦(+g‘𝐺)𝑥) = (0g‘𝐺)))
10	2, 6, 7, 3	grpinvid2 13626	. . . . . . 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 1228	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵)) → ((𝑁‘𝑦) = 𝑥 ↔ (𝑁‘𝑥) = 𝑦))
13		eqcom 2231	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑁‘𝑦) ↔ (𝑁‘𝑦) = 𝑥)
14		eqcom 2231	. . . . 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 6222	. . 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 13620	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁:𝐵⟶𝐵)
19	18	feqmptd 5695	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)))
20	19	cnveqd 4904	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = ◡(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑥)))
21	18	feqmptd 5695	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → 𝑁 = (𝑦 ∈ 𝐵 ↦ (𝑁‘𝑦)))
22	17, 20, 21	3eqtr4d 2272	1 ⊢ (𝐺 ∈ Grp → ◡𝑁 = 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1002   = wceq 1395   ∈ wcel 2200   ↦ cmpt 4148  ^◡ccnv 4722  –1-1-onto→wf1o 5323  ‘cfv 5324  (class class class)co 6013  Basecbs 13072  +_gcplusg 13150  0_gc0g 13329  Grpcgrp 13573  inv_gcminusg 13574

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 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4202  ax-sep 4205  ax-pow 4262  ax-pr 4297  ax-un 4528  ax-cnex 8113  ax-resscn 8114  ax-1re 8116  ax-addrcl 8119

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1004  df-tru 1398  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2802  df-sbc 3030  df-csb 3126  df-un 3202  df-in 3204  df-ss 3211  df-pw 3652  df-sn 3673  df-pr 3674  df-op 3676  df-uni 3892  df-int 3927  df-iun 3970  df-br 4087  df-opab 4149  df-mpt 4150  df-id 4388  df-xp 4729  df-rel 4730  df-cnv 4731  df-co 4732  df-dm 4733  df-rn 4734  df-res 4735  df-ima 4736  df-iota 5284  df-fun 5326  df-fn 5327  df-f 5328  df-f1 5329  df-fo 5330  df-f1o 5331  df-fv 5332  df-riota 5966  df-ov 6016  df-inn 9134  df-2 9192  df-ndx 13075  df-slot 13076  df-base 13078  df-plusg 13163  df-0g 13331  df-mgm 13429  df-sgrp 13475  df-mnd 13490  df-grp 13576  df-minusg 13577

This theorem is referenced by:  grpinvf1o  13643