Theorem cnvmot 29013

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 29010	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
6		f1ocnv 6842	. . 3 ⊢ (𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 → ◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
7	5, 6	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
8	3	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝐺 ∈ 𝑉)
9		f1of 6829	. . . . . . . 8 ⊢ (◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
10	7, 9	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
11	10	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
12		simprl 783	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑎 ∈ 𝑃)
13	11, 12	ffvelcdmd 7090	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑎) ∈ 𝑃)
14		simprr 785	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑏 ∈ 𝑃)
15	11, 14	ffvelcdmd 7090	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑏) ∈ 𝑃)
16	4	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
17	1, 2, 8, 13, 15, 16	motcgr 29008	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)))
18		f1ocnvfv2 7289	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ 𝑎 ∈ 𝑃) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) = 𝑎)
19	5, 12, 18	syl2an2r 698	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) = 𝑎)
20		f1ocnvfv2 7289	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏)) = 𝑏)
21	5, 14, 20	syl2an2r 698	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏)) = 𝑏)
22	19, 21	oveq12d 7442	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = (𝑎 − 𝑏))
23	17, 22	eqtr3d 2797	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
24	23	ralrimivva 3205	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝑃 ∀𝑏 ∈ 𝑃 ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
25	1, 2	ismot 29007	. . 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 18	. 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 726	1 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  ^◡ccnv 5650  ⟶wf 6539  –1-1-onto→wf1o 6542  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  Basecbs 17396  distcds 17446  Ismtcismt 29004

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5546  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-map 8856  df-ismt 29005

This theorem is used by:  motgrp  29015