Theorem cnvmot 28567

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 28564	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
6		f1ocnv 6874	. . 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 6862	. . . . . . . 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 7119	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑎) ∈ 𝑃)
14		simprr 772	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑏 ∈ 𝑃)
15	11, 14	ffvelcdmd 7119	. . . . 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 28562	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)))
18		f1ocnvfv2 7313	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ 𝑎 ∈ 𝑃) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) = 𝑎)
19	5, 12, 18	syl2an2r 684	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) = 𝑎)
20		f1ocnvfv2 7313	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏)) = 𝑏)
21	5, 14, 20	syl2an2r 684	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏)) = 𝑏)
22	19, 21	oveq12d 7466	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = (𝑎 − 𝑏))
23	17, 22	eqtr3d 2782	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
24	23	ralrimivva 3208	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝑃 ∀𝑏 ∈ 𝑃 ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
25	1, 2	ismot 28561	. . 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 712	1 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108  ∀wral 3067  ^◡ccnv 5699  ⟶wf 6569  –1-1-onto→wf1o 6572  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  Basecbs 17258  distcds 17320  Ismtcismt 28558

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-id 5593  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-map 8886  df-ismt 28559

This theorem is referenced by:  motgrp  28569