Theorem clwwlkn 30355

Description: The set of closed walks of a fixed length 𝑁 as words over the set of vertices in a graph 𝐺. (Contributed by Alexander van der Vekens, 20-Mar-2018.) (Revised by AV, 24-Apr-2021.) (Revised by AV, 22-Mar-2022.)

Assertion

Ref	Expression
clwwlkn	⊢ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) = {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}

Distinct variable groups:   𝑤,𝐺   𝑤,𝑁

Proof of Theorem clwwlkn

Dummy variables 𝑔 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 6883	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (ClWWalks‘𝑔) = (ClWWalks‘𝐺))
2	1	adantl 486	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑔 = 𝐺) → (ClWWalks‘𝑔) = (ClWWalks‘𝐺))
3		eqeq2 2775	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ((♯‘𝑤) = 𝑛 ↔ (♯‘𝑤) = 𝑁))
4	3	adantr 485	. . . 4 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑔 = 𝐺) → ((♯‘𝑤) = 𝑛 ↔ (♯‘𝑤) = 𝑁))
5	2, 4	rabeqbidv 3434	. . 3 ⊢ ((𝑛 = 𝑁 ∧ 𝑔 = 𝐺) → {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝑔) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑛} = {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁})
6		df-clwwlkn 30354	. . 3 ⊢ ClWWalksN = (𝑛 ∈ ℕ0, 𝑔 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝑔) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑛})
7		fvex 6896	. . . 4 ⊢ (ClWWalks‘𝐺) ∈ V
8	7	rabex 5311	. . 3 ⊢ {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} ∈ V
9	5, 6, 8	ovmpoa 7567	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐺 ∈ V) → (𝑁 ClWWalksN 𝐺) = {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁})
10	6	mpondm0 7652	. . 3 ⊢ (¬ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐺 ∈ V) → (𝑁 ClWWalksN 𝐺) = ∅)
11		eqid 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
12	11	clwwlkbp 30314	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → (𝐺 ∈ V ∧ 𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑤 ≠ ∅))
13	12	simp2d 1161	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → 𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝐺))
14		lencl 14572	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝐺) → (♯‘𝑤) ∈ ℕ0)
15	13, 14	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → (♯‘𝑤) ∈ ℕ0)
16		eleq1 2851	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘𝑤) = 𝑁 → ((♯‘𝑤) ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ ℕ0))
17	15, 16	syl5ibcom 248	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → ((♯‘𝑤) = 𝑁 → 𝑁 ∈ ℕ0))
18	17	con3rr3 156	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁))
19	18	ralrimiv 3156	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 → ∀𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
20		ral0 4460	. . . . . 6 ⊢ ∀𝑤 ∈ ∅ ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁
21		fvprc 6875	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → (ClWWalks‘𝐺) = ∅)
22	21	raleqdv 3323	. . . . . 6 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → (∀𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁 ↔ ∀𝑤 ∈ ∅ ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁))
23	20, 22	mpbiri 261	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → ∀𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
24	19, 23	jaoi 870	. . . 4 ⊢ ((¬ 𝑁 ∈ ℕ0 ∨ ¬ 𝐺 ∈ V) → ∀𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
25		ianor 997	. . . 4 ⊢ (¬ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐺 ∈ V) ↔ (¬ 𝑁 ∈ ℕ0 ∨ ¬ 𝐺 ∈ V))
26		rabeq0 4346	. . . 4 ⊢ ({𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} = ∅ ↔ ∀𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ¬ (♯‘𝑤) = 𝑁)
27	24, 25, 26	3imtr4i 295	. . 3 ⊢ (¬ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐺 ∈ V) → {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁} = ∅)
28	10, 27	eqtr4d 2801	. 2 ⊢ (¬ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐺 ∈ V) → (𝑁 ClWWalksN 𝐺) = {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁})
29	9, 28	pm2.61i 184	1 ⊢ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) = {𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∣ (♯‘𝑤) = 𝑁}

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∨ wo 860   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ∀wral 3079  {crab 3416  Vcvv 3455  ∅c0 4287  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  ℕ₀cn0 12505  ♯chash 14368  Word cword 14552  Vtxcvtx 29324  ClWWalkscclwwlk 30310   ClWWalksN cclwwlkn 30353

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 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  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-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  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-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-card 9926  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-n0 12506  df-z 12593  df-uz 12864  df-fz 13537  df-fzo 13685  df-hash 14369  df-word 14553  df-clwwlk 30311  df-clwwlkn 30354

This theorem is referenced by:  isclwwlkn  30356  clwwlkn0  30357  clwwlknfi  30374  clwlknf1oclwwlkn  30413