MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  motco Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem motco 28862
Description: The composition of two motions is a motion. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ismot.p 𝑃 = (Base‘𝐺)
ismot.m = (dist‘𝐺)
motgrp.1 (𝜑𝐺𝑉)
motco.2 (𝜑𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
motco.3 (𝜑𝐻 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
Assertion
Ref Expression
motco (𝜑 → (𝐹𝐻) ∈ (𝐺Ismt𝐺))

Proof of Theorem motco
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ismot.p . . . 4 𝑃 = (Base‘𝐺)
2 ismot.m . . . 4 = (dist‘𝐺)
3 motgrp.1 . . . 4 (𝜑𝐺𝑉)
4 motco.2 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
51, 2, 3, 4motf1o 28860 . . 3 (𝜑𝐹:𝑃1-1-onto𝑃)
6 motco.3 . . . 4 (𝜑𝐻 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
71, 2, 3, 6motf1o 28860 . . 3 (𝜑𝐻:𝑃1-1-onto𝑃)
8 f1oco 6848 . . 3 ((𝐹:𝑃1-1-onto𝑃𝐻:𝑃1-1-onto𝑃) → (𝐹𝐻):𝑃1-1-onto𝑃)
95, 7, 8syl2anc 596 . 2 (𝜑 → (𝐹𝐻):𝑃1-1-onto𝑃)
10 f1of 6824 . . . . . . . 8 (𝐻:𝑃1-1-onto𝑃𝐻:𝑃𝑃)
117, 10syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐻:𝑃𝑃)
1211adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐻:𝑃𝑃)
13 simprl 783 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝑎𝑃)
14 fvco3 6985 . . . . . 6 ((𝐻:𝑃𝑃𝑎𝑃) → ((𝐹𝐻)‘𝑎) = (𝐹‘(𝐻𝑎)))
1512, 13, 14syl2anc 596 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐹𝐻)‘𝑎) = (𝐹‘(𝐻𝑎)))
16 simprr 785 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝑏𝑃)
17 fvco3 6985 . . . . . 6 ((𝐻:𝑃𝑃𝑏𝑃) → ((𝐹𝐻)‘𝑏) = (𝐹‘(𝐻𝑏)))
1812, 16, 17syl2anc 596 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐹𝐻)‘𝑏) = (𝐹‘(𝐻𝑏)))
1915, 18oveq12d 7437 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = ((𝐹‘(𝐻𝑎)) (𝐹‘(𝐻𝑏))))
203adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐺𝑉)
2112, 13ffvelcdmd 7084 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (𝐻𝑎) ∈ 𝑃)
2212, 16ffvelcdmd 7084 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (𝐻𝑏) ∈ 𝑃)
234adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
241, 2, 20, 21, 22, 23motcgr 28858 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐹‘(𝐻𝑎)) (𝐹‘(𝐻𝑏))) = ((𝐻𝑎) (𝐻𝑏)))
256adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐻 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
261, 2, 20, 13, 16, 25motcgr 28858 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐻𝑎) (𝐻𝑏)) = (𝑎 𝑏))
2719, 24, 263eqtrd 2804 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = (𝑎 𝑏))
2827ralrimivva 3210 . 2 (𝜑 → ∀𝑎𝑃𝑏𝑃 (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = (𝑎 𝑏))
291, 2ismot 28857 . . 3 (𝐺𝑉 → ((𝐹𝐻) ∈ (𝐺Ismt𝐺) ↔ ((𝐹𝐻):𝑃1-1-onto𝑃 ∧ ∀𝑎𝑃𝑏𝑃 (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = (𝑎 𝑏))))
303, 29syl 18 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝐻) ∈ (𝐺Ismt𝐺) ↔ ((𝐹𝐻):𝑃1-1-onto𝑃 ∧ ∀𝑎𝑃𝑏𝑃 (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = (𝑎 𝑏))))
319, 28, 30mpbir2and 726 1 (𝜑 → (𝐹𝐻) ∈ (𝐺Ismt𝐺))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  wral 3081  ccom 5667  wf 6536  1-1-ontowf1o 6539  cfv 6540  (class class class)co 7419  Basecbs 17293  distcds 17343  Ismtcismt 28854
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-map 8832  df-ismt 28855
This theorem is used by:  motgrp  28865
  Copyright terms: Public domain W3C validator