MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  clwlkclwwlk2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem clwlkclwwlk2 29256
Description: A closed walk corresponds to a closed walk as word in a simple pseudograph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 22-Jun-2018.) (Revised by AV, 24-Apr-2021.) (Proof shortened by AV, 2-Nov-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
clwlkclwwlk.v 𝑉 = (Vtxβ€˜πΊ)
clwlkclwwlk.e 𝐸 = (iEdgβ€˜πΊ)
Assertion
Ref Expression
clwlkclwwlk2 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (βˆƒπ‘“ 𝑓(ClWalksβ€˜πΊ)(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ↔ 𝑃 ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐸   𝑃,𝑓   𝑓,𝑉   𝑓,𝐺

Proof of Theorem clwlkclwwlk2
StepHypRef Expression
1 simp1 1137 . . 3 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 𝐺 ∈ USPGraph)
2 wrdsymb1 14503 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (π‘ƒβ€˜0) ∈ 𝑉)
32s1cld 14553 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ© ∈ Word 𝑉)
4 ccatcl 14524 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ© ∈ Word 𝑉) β†’ (𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ∈ Word 𝑉)
53, 4syldan 592 . . . 4 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ∈ Word 𝑉)
653adant1 1131 . . 3 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ∈ Word 𝑉)
7 lencl 14483 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ Word 𝑉 β†’ (β™―β€˜π‘ƒ) ∈ β„•0)
8 1e2m1 12339 . . . . . . . . . 10 1 = (2 βˆ’ 1)
98breq1i 5156 . . . . . . . . 9 (1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ) ↔ (2 βˆ’ 1) ≀ (β™―β€˜π‘ƒ))
10 2re 12286 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℝ
1110a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((β™―β€˜π‘ƒ) ∈ β„•0 β†’ 2 ∈ ℝ)
12 1red 11215 . . . . . . . . . 10 ((β™―β€˜π‘ƒ) ∈ β„•0 β†’ 1 ∈ ℝ)
13 nn0re 12481 . . . . . . . . . 10 ((β™―β€˜π‘ƒ) ∈ β„•0 β†’ (β™―β€˜π‘ƒ) ∈ ℝ)
1411, 12, 13lesubaddd 11811 . . . . . . . . 9 ((β™―β€˜π‘ƒ) ∈ β„•0 β†’ ((2 βˆ’ 1) ≀ (β™―β€˜π‘ƒ) ↔ 2 ≀ ((β™―β€˜π‘ƒ) + 1)))
159, 14bitrid 283 . . . . . . . 8 ((β™―β€˜π‘ƒ) ∈ β„•0 β†’ (1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ) ↔ 2 ≀ ((β™―β€˜π‘ƒ) + 1)))
167, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ Word 𝑉 β†’ (1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ) ↔ 2 ≀ ((β™―β€˜π‘ƒ) + 1)))
1716biimpa 478 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 2 ≀ ((β™―β€˜π‘ƒ) + 1))
18 s1len 14556 . . . . . . 7 (β™―β€˜βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) = 1
1918oveq2i 7420 . . . . . 6 ((β™―β€˜π‘ƒ) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((β™―β€˜π‘ƒ) + 1)
2017, 19breqtrrdi 5191 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 2 ≀ ((β™―β€˜π‘ƒ) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)))
21 ccatlen 14525 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ© ∈ Word 𝑉) β†’ (β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((β™―β€˜π‘ƒ) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)))
223, 21syldan 592 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((β™―β€˜π‘ƒ) + (β™―β€˜βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)))
2320, 22breqtrrd 5177 . . . 4 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 2 ≀ (β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)))
24233adant1 1131 . . 3 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 2 ≀ (β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)))
25 clwlkclwwlk.v . . . 4 𝑉 = (Vtxβ€˜πΊ)
26 clwlkclwwlk.e . . . 4 𝐸 = (iEdgβ€˜πΊ)
2725, 26clwlkclwwlk 29255 . . 3 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ (𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ∈ Word 𝑉 ∧ 2 ≀ (β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©))) β†’ (βˆƒπ‘“ 𝑓(ClWalksβ€˜πΊ)(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ↔ ((lastSβ€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)β€˜0) ∧ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ))))
281, 6, 24, 27syl3anc 1372 . 2 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (βˆƒπ‘“ 𝑓(ClWalksβ€˜πΊ)(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ↔ ((lastSβ€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)β€˜0) ∧ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ))))
29 wrdlenccats1lenm1 14572 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ Word 𝑉 β†’ ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1) = (β™―β€˜π‘ƒ))
3029oveq2d 7425 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ Word 𝑉 β†’ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix (β™―β€˜π‘ƒ)))
3130adantr 482 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix (β™―β€˜π‘ƒ)))
32 simpl 484 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 𝑃 ∈ Word 𝑉)
33 eqidd 2734 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (β™―β€˜π‘ƒ) = (β™―β€˜π‘ƒ))
34 pfxccatid 14691 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ© ∈ Word 𝑉 ∧ (β™―β€˜π‘ƒ) = (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix (β™―β€˜π‘ƒ)) = 𝑃)
3532, 3, 33, 34syl3anc 1372 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix (β™―β€˜π‘ƒ)) = 𝑃)
3631, 35eqtr2d 2774 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ 𝑃 = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)))
3736eleq1d 2819 . . . 4 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (𝑃 ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ) ↔ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)))
38 lswccats1fst 14585 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (lastSβ€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)β€˜0))
3938biantrurd 534 . . . 4 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ) ↔ ((lastSβ€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)β€˜0) ∧ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ))))
4037, 39bitr2d 280 . . 3 ((𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (((lastSβ€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)β€˜0) ∧ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)) ↔ 𝑃 ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)))
41403adant1 1131 . 2 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (((lastSβ€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) = ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)β€˜0) ∧ ((𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) prefix ((β™―β€˜(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©)) βˆ’ 1)) ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)) ↔ 𝑃 ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)))
4228, 41bitrd 279 1 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝑃 ∈ Word 𝑉 ∧ 1 ≀ (β™―β€˜π‘ƒ)) β†’ (βˆƒπ‘“ 𝑓(ClWalksβ€˜πΊ)(𝑃 ++ βŸ¨β€œ(π‘ƒβ€˜0)β€βŸ©) ↔ 𝑃 ∈ (ClWWalksβ€˜πΊ)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542  βˆƒwex 1782   ∈ wcel 2107   class class class wbr 5149  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   ≀ cle 11249   βˆ’ cmin 11444  2c2 12267  β„•0cn0 12472  β™―chash 14290  Word cword 14464  lastSclsw 14512   ++ cconcat 14520  βŸ¨β€œcs1 14545   prefix cpfx 14620  Vtxcvtx 28256  iEdgciedg 28257  USPGraphcuspgr 28408  ClWalkscclwlks 29027  ClWWalkscclwwlk 29234
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 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-ifp 1063  df-3or 1089  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-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-oadd 8470  df-er 8703  df-map 8822  df-pm 8823  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-dju 9896  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-xnn0 12545  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-hash 14291  df-word 14465  df-lsw 14513  df-concat 14521  df-s1 14546  df-substr 14591  df-pfx 14621  df-edg 28308  df-uhgr 28318  df-upgr 28342  df-uspgr 28410  df-wlks 28856  df-clwlks 29028  df-clwwlk 29235
This theorem is referenced by:  clwlkclwwlkfo  29262
  Copyright terms: Public domain W3C validator