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

Theorem motco 28809
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 28807 . . 3 (𝜑𝐹:𝑃1-1-onto𝑃)
6 motco.3 . . . 4 (𝜑𝐻 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
71, 2, 3, 6motf1o 28807 . . 3 (𝜑𝐻:𝑃1-1-onto𝑃)
8 f1oco 6844 . . 3 ((𝐹:𝑃1-1-onto𝑃𝐻:𝑃1-1-onto𝑃) → (𝐹𝐻):𝑃1-1-onto𝑃)
95, 7, 8syl2anc 595 . 2 (𝜑 → (𝐹𝐻):𝑃1-1-onto𝑃)
10 f1of 6820 . . . . . . . 8 (𝐻:𝑃1-1-onto𝑃𝐻:𝑃𝑃)
117, 10syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐻:𝑃𝑃)
1211adantr 485 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐻:𝑃𝑃)
13 simprl 782 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝑎𝑃)
14 fvco3 6981 . . . . . 6 ((𝐻:𝑃𝑃𝑎𝑃) → ((𝐹𝐻)‘𝑎) = (𝐹‘(𝐻𝑎)))
1512, 13, 14syl2anc 595 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐹𝐻)‘𝑎) = (𝐹‘(𝐻𝑎)))
16 simprr 784 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝑏𝑃)
17 fvco3 6981 . . . . . 6 ((𝐻:𝑃𝑃𝑏𝑃) → ((𝐹𝐻)‘𝑏) = (𝐹‘(𝐻𝑏)))
1812, 16, 17syl2anc 595 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐹𝐻)‘𝑏) = (𝐹‘(𝐻𝑏)))
1915, 18oveq12d 7428 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = ((𝐹‘(𝐻𝑎)) (𝐹‘(𝐻𝑏))))
203adantr 485 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐺𝑉)
2112, 13ffvelcdmd 7080 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (𝐻𝑎) ∈ 𝑃)
2212, 16ffvelcdmd 7080 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (𝐻𝑏) ∈ 𝑃)
234adantr 485 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐹 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
241, 2, 20, 21, 22, 23motcgr 28805 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐹‘(𝐻𝑎)) (𝐹‘(𝐻𝑏))) = ((𝐻𝑎) (𝐻𝑏)))
256adantr 485 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → 𝐻 ∈ (𝐺Ismt𝐺))
261, 2, 20, 13, 16, 25motcgr 28805 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → ((𝐻𝑎) (𝐻𝑏)) = (𝑎 𝑏))
2719, 24, 263eqtrd 2802 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑎𝑃𝑏𝑃)) → (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = (𝑎 𝑏))
2827ralrimivva 3208 . 2 (𝜑 → ∀𝑎𝑃𝑏𝑃 (((𝐹𝐻)‘𝑎) ((𝐹𝐻)‘𝑏)) = (𝑎 𝑏))
291, 2ismot 28804 . . 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 725 1 (𝜑 → (𝐹𝐻) ∈ (𝐺Ismt𝐺))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1570  wcel 2143  wral 3079  ccom 5665  wf 6532  1-1-ontowf1o 6535  cfv 6536  (class class class)co 7410  Basecbs 17264  distcds 17314  Ismtcismt 28801
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5556  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-map 8822  df-ismt 28802
This theorem is referenced by:  motgrp  28812
  Copyright terms: Public domain W3C validator