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Theorem grpraddf1o

Description: Right addition by a group element is a bijection on any group. (Contributed by SN, 28-Apr-2012)

Ref Expression
Hypotheses grpraddf1o.b ⊢ B = Base G
grpraddf1o.p ⊢ + ˙ = + G
grpraddf1o.n ⊢ F = x ∈ B ⟼ x + ˙ X
Assertion grpraddf1o ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B → F : B ⟶ 1-1 onto B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 grpraddf1o.b ⊢ B = Base G
2 grpraddf1o.p ⊢ + ˙ = + G
3 grpraddf1o.n ⊢ F = x ∈ B ⟼ x + ˙ X
4 simpll ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → G ∈ Grp
5 simpr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → x ∈ B
6 simplr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → X ∈ B
7 1 2 4 5 6 grpcld ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B → x + ˙ X ∈ B
8 simpll ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B → G ∈ Grp
9 simpr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B → y ∈ B
10 eqid ⊢ inv g ⁡ G = inv g ⁡ G
11 simplr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B → X ∈ B
12 1 10 8 11 grpinvcld ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ X ∈ B
13 1 2 8 9 12 grpcld ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X ∈ B
14 eqcom ⊢ x = y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X ↔ y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X = x
15 simpll ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → G ∈ Grp
16 13 adantrl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X ∈ B
17 simprl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ B
18 simplr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → X ∈ B
19 1 2 grprcan ⊢ G ∈ Grp ∧ y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ X ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = x + ˙ X ↔ y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X = x
20 15 16 17 18 19 syl13anc ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = x + ˙ X ↔ y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X = x
21 simprr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y ∈ B
22 12 adantrl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ X ∈ B
23 1 2 15 21 22 18 grpassd ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X
24 eqid ⊢ 0 G = 0 G
25 1 2 24 10 grplinv ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = 0 G
26 25 adantr ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = 0 G
27 26 oveq2d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = y + ˙ 0 G
28 1 2 24 grprid ⊢ G ∈ Grp ∧ y ∈ B → y + ˙ 0 G = y
29 28 ad2ant2rl ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ 0 G = y
30 23 27 29 3eqtrd ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = y
31 30 eqeq1d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X + ˙ X = x + ˙ X ↔ y = x + ˙ X
32 20 31 bitr3d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X = x ↔ y = x + ˙ X
33 14 32 bitrid ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x = y + ˙ inv g ⁡ G ⁡ X ↔ y = x + ˙ X
34 3 7 13 33 f1o2d ⊢ G ∈ Grp ∧ X ∈ B → F : B ⟶ 1-1 onto B