MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  eupth2eucrct Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem eupth2eucrct 26937
Description: Append one path segment to an Eulerian path 𝐹, 𝑃 which may not be an (Eulerian) circuit to become an Eulerian circuit 𝐻, 𝑄 of the supergraph 𝑆 obtained by adding the new edge to the graph 𝐺. (Contributed by AV, 11-Mar-2021.) (Proof shortened by AV, 30-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
eupthp1.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
eupthp1.i 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
eupthp1.f (𝜑 → Fun 𝐼)
eupthp1.a (𝜑𝐼 ∈ Fin)
eupthp1.b (𝜑𝐵 ∈ V)
eupthp1.c (𝜑𝐶𝑉)
eupthp1.d (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ dom 𝐼)
eupthp1.p (𝜑𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃)
eupthp1.n 𝑁 = (#‘𝐹)
eupthp1.e (𝜑𝐸 ∈ (Edg‘𝐺))
eupthp1.x (𝜑 → {(𝑃𝑁), 𝐶} ⊆ 𝐸)
eupthp1.u (iEdg‘𝑆) = (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩})
eupthp1.h 𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})
eupthp1.q 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})
eupthp1.s (Vtx‘𝑆) = 𝑉
eupthp1.l ((𝜑𝐶 = (𝑃𝑁)) → 𝐸 = {𝐶})
eupth2eucrct.c (𝜑𝐶 = (𝑃‘0))
Assertion
Ref Expression
eupth2eucrct (𝜑 → (𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄𝐻(Circuits‘𝑆)𝑄))

Proof of Theorem eupth2eucrct
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eupthp1.v . . 3 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2 eupthp1.i . . 3 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
3 eupthp1.f . . 3 (𝜑 → Fun 𝐼)
4 eupthp1.a . . 3 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
5 eupthp1.b . . 3 (𝜑𝐵 ∈ V)
6 eupthp1.c . . 3 (𝜑𝐶𝑉)
7 eupthp1.d . . 3 (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ dom 𝐼)
8 eupthp1.p . . 3 (𝜑𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃)
9 eupthp1.n . . 3 𝑁 = (#‘𝐹)
10 eupthp1.e . . 3 (𝜑𝐸 ∈ (Edg‘𝐺))
11 eupthp1.x . . 3 (𝜑 → {(𝑃𝑁), 𝐶} ⊆ 𝐸)
12 eupthp1.u . . 3 (iEdg‘𝑆) = (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩})
13 eupthp1.h . . 3 𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})
14 eupthp1.q . . 3 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})
15 eupthp1.s . . 3 (Vtx‘𝑆) = 𝑉
16 eupthp1.l . . 3 ((𝜑𝐶 = (𝑃𝑁)) → 𝐸 = {𝐶})
171, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16eupthp1 26936 . 2 (𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄)
18 simpr 477 . . 3 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → 𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄)
19 eupthistrl 26931 . . . . 5 (𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄𝐻(Trails‘𝑆)𝑄)
2019adantl 482 . . . 4 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → 𝐻(Trails‘𝑆)𝑄)
21 fveq2 6150 . . . . . . . 8 (𝑘 = 0 → (𝑄𝑘) = (𝑄‘0))
22 fveq2 6150 . . . . . . . 8 (𝑘 = 0 → (𝑃𝑘) = (𝑃‘0))
2321, 22eqeq12d 2641 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → ((𝑄𝑘) = (𝑃𝑘) ↔ (𝑄‘0) = (𝑃‘0)))
24 eupthiswlk 26932 . . . . . . . . 9 (𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
258, 24syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2612a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (iEdg‘𝑆) = (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
2715a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Vtx‘𝑆) = 𝑉)
281, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 25, 9, 10, 11, 26, 13, 14, 27wlkp1lem5 26437 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...𝑁)(𝑄𝑘) = (𝑃𝑘))
292wlkf 26374 . . . . . . . . 9 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
3024, 29syl 17 . . . . . . . 8 (𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
31 lencl 13258 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼 → (#‘𝐹) ∈ ℕ0)
329eleq1i 2695 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (#‘𝐹) ∈ ℕ0)
33 0elfz 12374 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑁))
3432, 33sylbir 225 . . . . . . . . 9 ((#‘𝐹) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑁))
3531, 34syl 17 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼 → 0 ∈ (0...𝑁))
368, 30, 353syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑁))
3723, 28, 36rspcdva 3306 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑄‘0) = (𝑃‘0))
3837adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (𝑄‘0) = (𝑃‘0))
39 eupth2eucrct.c . . . . . . 7 (𝜑𝐶 = (𝑃‘0))
4039eqcomd 2632 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃‘0) = 𝐶)
4140adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (𝑃‘0) = 𝐶)
4214a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}))
4313fveq2i 6153 . . . . . . . . 9 (#‘𝐻) = (#‘(𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}))
4443a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (#‘𝐻) = (#‘(𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})))
45 wrdfin 13257 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼𝐹 ∈ Fin)
4629, 45syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Fin)
478, 24, 463syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹 ∈ Fin)
4847adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → 𝐹 ∈ Fin)
49 snfi 7983 . . . . . . . . . 10 {⟨𝑁, 𝐵⟩} ∈ Fin
5049a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → {⟨𝑁, 𝐵⟩} ∈ Fin)
51 wrddm 13246 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼 → dom 𝐹 = (0..^(#‘𝐹)))
528, 30, 513syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → dom 𝐹 = (0..^(#‘𝐹)))
53 fzonel 12421 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ¬ (#‘𝐹) ∈ (0..^(#‘𝐹))
5453a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ¬ (#‘𝐹) ∈ (0..^(#‘𝐹)))
559eleq1i 2695 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ (0..^(#‘𝐹)) ↔ (#‘𝐹) ∈ (0..^(#‘𝐹)))
5654, 55sylnibr 319 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ¬ 𝑁 ∈ (0..^(#‘𝐹)))
57 eleq2 2693 . . . . . . . . . . . . . . 15 (dom 𝐹 = (0..^(#‘𝐹)) → (𝑁 ∈ dom 𝐹𝑁 ∈ (0..^(#‘𝐹))))
5857notbid 308 . . . . . . . . . . . . . 14 (dom 𝐹 = (0..^(#‘𝐹)) → (¬ 𝑁 ∈ dom 𝐹 ↔ ¬ 𝑁 ∈ (0..^(#‘𝐹))))
5956, 58syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (dom 𝐹 = (0..^(#‘𝐹)) → ¬ 𝑁 ∈ dom 𝐹))
60 fvex 6160 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (#‘𝐹) ∈ V
619, 60eqeltri 2700 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑁 ∈ V
6261a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑁 ∈ V)
6362, 5opeldmd 5292 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (⟨𝑁, 𝐵⟩ ∈ 𝐹𝑁 ∈ dom 𝐹))
6459, 63nsyld 154 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (dom 𝐹 = (0..^(#‘𝐹)) → ¬ ⟨𝑁, 𝐵⟩ ∈ 𝐹))
6552, 64mpd 15 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ ⟨𝑁, 𝐵⟩ ∈ 𝐹)
6665adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → ¬ ⟨𝑁, 𝐵⟩ ∈ 𝐹)
67 disjsn 4221 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∩ {⟨𝑁, 𝐵⟩}) = ∅ ↔ ¬ ⟨𝑁, 𝐵⟩ ∈ 𝐹)
6866, 67sylibr 224 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (𝐹 ∩ {⟨𝑁, 𝐵⟩}) = ∅)
69 hashun 13108 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ Fin ∧ {⟨𝑁, 𝐵⟩} ∈ Fin ∧ (𝐹 ∩ {⟨𝑁, 𝐵⟩}) = ∅) → (#‘(𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})) = ((#‘𝐹) + (#‘{⟨𝑁, 𝐵⟩})))
7048, 50, 68, 69syl3anc 1323 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (#‘(𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})) = ((#‘𝐹) + (#‘{⟨𝑁, 𝐵⟩})))
719eqcomi 2635 . . . . . . . . . 10 (#‘𝐹) = 𝑁
72 opex 4898 . . . . . . . . . . 11 𝑁, 𝐵⟩ ∈ V
73 hashsng 13096 . . . . . . . . . . 11 (⟨𝑁, 𝐵⟩ ∈ V → (#‘{⟨𝑁, 𝐵⟩}) = 1)
7472, 73ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (#‘{⟨𝑁, 𝐵⟩}) = 1
7571, 74oveq12i 6617 . . . . . . . . 9 ((#‘𝐹) + (#‘{⟨𝑁, 𝐵⟩})) = (𝑁 + 1)
7675a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → ((#‘𝐹) + (#‘{⟨𝑁, 𝐵⟩})) = (𝑁 + 1))
7744, 70, 763eqtrd 2664 . . . . . . 7 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (#‘𝐻) = (𝑁 + 1))
7842, 77fveq12d 6156 . . . . . 6 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (𝑄‘(#‘𝐻)) = ((𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})‘(𝑁 + 1)))
79 ovex 6633 . . . . . . . . . 10 (𝑁 + 1) ∈ V
8079a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ V)
811, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 25, 9wlkp1lem1 26433 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ¬ (𝑁 + 1) ∈ dom 𝑃)
8280, 6, 813jca 1240 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁 + 1) ∈ V ∧ 𝐶𝑉 ∧ ¬ (𝑁 + 1) ∈ dom 𝑃))
8382adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → ((𝑁 + 1) ∈ V ∧ 𝐶𝑉 ∧ ¬ (𝑁 + 1) ∈ dom 𝑃))
84 fsnunfv 6408 . . . . . . 7 (((𝑁 + 1) ∈ V ∧ 𝐶𝑉 ∧ ¬ (𝑁 + 1) ∈ dom 𝑃) → ((𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})‘(𝑁 + 1)) = 𝐶)
8583, 84syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → ((𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})‘(𝑁 + 1)) = 𝐶)
8678, 85eqtr2d 2661 . . . . 5 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → 𝐶 = (𝑄‘(#‘𝐻)))
8738, 41, 863eqtrd 2664 . . . 4 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (𝑄‘0) = (𝑄‘(#‘𝐻)))
88 iscrct 26548 . . . 4 (𝐻(Circuits‘𝑆)𝑄 ↔ (𝐻(Trails‘𝑆)𝑄 ∧ (𝑄‘0) = (𝑄‘(#‘𝐻))))
8920, 87, 88sylanbrc 697 . . 3 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → 𝐻(Circuits‘𝑆)𝑄)
9018, 89jca 554 . 2 ((𝜑𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄) → (𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄𝐻(Circuits‘𝑆)𝑄))
9117, 90mpdan 701 1 (𝜑 → (𝐻(EulerPaths‘𝑆)𝑄𝐻(Circuits‘𝑆)𝑄))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1992  Vcvv 3191  cun 3558  cin 3559  wss 3560  c0 3896  {csn 4153  {cpr 4155  cop 4159   class class class wbr 4618  dom cdm 5079  Fun wfun 5844  cfv 5850  (class class class)co 6605  Fincfn 7900  0cc0 9881  1c1 9882   + caddc 9884  0cn0 11237  ...cfz 12265  ..^cfzo 12403  #chash 13054  Word cword 13225  Vtxcvtx 25769  iEdgciedg 25770  Edgcedg 25834  Walkscwlks 26356  Trailsctrls 26450  Circuitsccrcts 26542  EulerPathsceupth 26917
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-ifp 1012  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-map 7805  df-pm 7806  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-card 8710  df-cda 8935  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-nn 10966  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-fz 12266  df-fzo 12404  df-hash 13055  df-word 13233  df-wlks 26359  df-trls 26452  df-crcts 26544  df-eupth 26918
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator