Theorem cnvmot 28475

Description: The converse of a motion is a motion. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Dec-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
ismot.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
ismot.m	⊢ − = (dist‘𝐺)
motgrp.1	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝑉)
motco.2	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))

Assertion

Ref	Expression
cnvmot	⊢ (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))

Proof of Theorem cnvmot

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ismot.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		ismot.m	. . . 4 ⊢ − = (dist‘𝐺)
3		motgrp.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝑉)
4		motco.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
5	1, 2, 3, 4	motf1o 28472	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
6		f1ocnv 6815	. . 3 ⊢ (𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 → ◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
7	5, 6	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
8	3	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝐺 ∈ 𝑉)
9		f1of 6803	. . . . . . . 8 ⊢ (◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
10	7, 9	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
11	10	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
12		simprl 770	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑎 ∈ 𝑃)
13	11, 12	ffvelcdmd 7060	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑎) ∈ 𝑃)
14		simprr 772	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑏 ∈ 𝑃)
15	11, 14	ffvelcdmd 7060	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑏) ∈ 𝑃)
16	4	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
17	1, 2, 8, 13, 15, 16	motcgr 28470	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)))
18		f1ocnvfv2 7255	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ 𝑎 ∈ 𝑃) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) = 𝑎)
19	5, 12, 18	syl2an2r 685	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) = 𝑎)
20		f1ocnvfv2 7255	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏)) = 𝑏)
21	5, 14, 20	syl2an2r 685	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏)) = 𝑏)
22	19, 21	oveq12d 7408	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = (𝑎 − 𝑏))
23	17, 22	eqtr3d 2767	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
24	23	ralrimivva 3181	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝑃 ∀𝑏 ∈ 𝑃 ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
25	1, 2	ismot 28469	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ 𝑉 → (◡𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺) ↔ (◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑃 ∀𝑏 ∈ 𝑃 ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))))
26	3, 25	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (◡𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺) ↔ (◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑃 ∀𝑏 ∈ 𝑃 ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))))
27	7, 24, 26	mpbir2and 713	1 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3045  ^◡ccnv 5640  ⟶wf 6510  –1-1-onto→wf1o 6513  ‘cfv 6514  (class class class)co 7390  Basecbs 17186  distcds 17236  Ismtcismt 28466

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5536  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-map 8804  df-ismt 28467

This theorem is referenced by:  motgrp  28477