Theorem cnvmot 27772

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 27769	. . 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 17	. 2 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃)
8	3	adantr 482	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝐺 ∈ 𝑉)
9		f1of 6830	. . . . . . . 8 ⊢ (◡𝐹:𝑃–1-1-onto→𝑃 → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
10	7, 9	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
11	10	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ◡𝐹:𝑃⟶𝑃)
12		simprl 770	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑎 ∈ 𝑃)
13	11, 12	ffvelcdmd 7083	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑎) ∈ 𝑃)
14		simprr 772	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝑏 ∈ 𝑃)
15	11, 14	ffvelcdmd 7083	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → (◡𝐹‘𝑏) ∈ 𝑃)
16	4	adantr 482	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
17	1, 2, 8, 13, 15, 16	motcgr 27767	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)))
18		f1ocnvfv2 7270	. . . . . 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 7270	. . . . . 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 7422	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((𝐹‘(◡𝐹‘𝑎)) − (𝐹‘(◡𝐹‘𝑏))) = (𝑎 − 𝑏))
23	17, 22	eqtr3d 2775	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝑃 ∧ 𝑏 ∈ 𝑃)) → ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
24	23	ralrimivva 3201	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝑃 ∀𝑏 ∈ 𝑃 ((◡𝐹‘𝑎) − (◡𝐹‘𝑏)) = (𝑎 − 𝑏))
25	1, 2	ismot 27766	. . 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 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  ∀wral 3062  ^◡ccnv 5674  ⟶wf 6536  –1-1-onto→wf1o 6539  ‘cfv 6540  (class class class)co 7404  Basecbs 17140  distcds 17202  Ismtcismt 27763

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7720

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-id 5573  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-map 8818  df-ismt 27764

This theorem is referenced by:  motgrp  27774