Theorem clwwlknon 30091

Description: The set of closed walks on vertex 𝑋 of length 𝑁 in a graph 𝐺 as words over the set of vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Sep-2018.) (Revised by AV, 28-May-2021.) (Revised by AV, 24-Mar-2022.)

Assertion

Ref	Expression
clwwlknon	⊢ (𝑋(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋}

Distinct variable groups:   𝑤,𝐺   𝑤,𝑁   𝑤,𝑋

Proof of Theorem clwwlknon

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqeq2 2745	. . . 4 ⊢ (𝑣 = 𝑋 → ((𝑤‘0) = 𝑣 ↔ (𝑤‘0) = 𝑋))
2	1	rabbidv 3403	. . 3 ⊢ (𝑣 = 𝑋 → {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑣} = {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋})
3		oveq1 7362	. . . 4 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (𝑛 ClWWalksN 𝐺) = (𝑁 ClWWalksN 𝐺))
4	3	rabeqdv 3411	. . 3 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋} = {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋})
5		clwwlknonmpo 30090	. . 3 ⊢ (ClWWalksNOn‘𝐺) = (𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺), 𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑣})
6		ovex 7388	. . . 4 ⊢ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∈ V
7	6	rabex 5281	. . 3 ⊢ {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋} ∈ V
8	2, 4, 5, 7	ovmpo 7515	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑋(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋})
9	5	mpondm0 7595	. . 3 ⊢ (¬ (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑋(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑁) = ∅)
10		isclwwlkn 30028	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ↔ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ (♯‘𝑤) = 𝑁))
11		eqid 2733	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
12	11	clwwlkbp 29986	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → (𝐺 ∈ V ∧ 𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑤 ≠ ∅))
13		fstwrdne 14469	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑤 ≠ ∅) → (𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
14	13	3adant1 1130	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑤 ≠ ∅) → (𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
15	12, 14	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → (𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
16	15	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ (♯‘𝑤) = 𝑁) → (𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
17	10, 16	sylbi 217	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) → (𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
18	17	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∧ (𝑤‘0) = 𝑋) → (𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
19		eleq1 2821	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑤‘0) = 𝑋 → ((𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺) ↔ 𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺)))
20	19	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∧ (𝑤‘0) = 𝑋) → ((𝑤‘0) ∈ (Vtx‘𝐺) ↔ 𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺)))
21	18, 20	mpbid 232	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∧ (𝑤‘0) = 𝑋) → 𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺))
22		clwwlknnn 30034	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) → 𝑁 ∈ ℕ)
23	22	nnnn0d 12453	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) → 𝑁 ∈ ℕ0)
24	23	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∧ (𝑤‘0) = 𝑋) → 𝑁 ∈ ℕ0)
25	21, 24	jca 511	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∧ (𝑤‘0) = 𝑋) → (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0))
26	25	ex 412	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) → ((𝑤‘0) = 𝑋 → (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0)))
27	26	con3rr3 155	. . . . 5 ⊢ (¬ (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) → ¬ (𝑤‘0) = 𝑋))
28	27	ralrimiv 3124	. . . 4 ⊢ (¬ (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ∀𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ¬ (𝑤‘0) = 𝑋)
29		rabeq0 4337	. . . 4 ⊢ ({𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋} = ∅ ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ¬ (𝑤‘0) = 𝑋)
30	28, 29	sylibr 234	. . 3 ⊢ (¬ (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋} = ∅)
31	9, 30	eqtr4d 2771	. 2 ⊢ (¬ (𝑋 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑋(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋})
32	8, 31	pm2.61i 182	1 ⊢ (𝑋(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑋}

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   ≠ wne 2929  ∀wral 3048  {crab 3396  Vcvv 3437  ∅c0 4282  ‘cfv 6489  (class class class)co 7355  0cc0 11017  ℕ₀cn0 12392  ♯chash 14244  Word cword 14427  Vtxcvtx 28995  ClWWalkscclwwlk 29982   ClWWalksN cclwwlkn 30025  ClWWalksNOncclwwlknon 30088

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074  ax-1cn 11075  ax-icn 11076  ax-addcl 11077  ax-addrcl 11078  ax-mulcl 11079  ax-mulrcl 11080  ax-mulcom 11081  ax-addass 11082  ax-mulass 11083  ax-distr 11084  ax-i2m1 11085  ax-1ne0 11086  ax-1rid 11087  ax-rnegex 11088  ax-rrecex 11089  ax-cnre 11090  ax-pre-lttri 11091  ax-pre-lttrn 11092  ax-pre-ltadd 11093  ax-pre-mulgt0 11094

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4861  df-int 4900  df-iun 4945  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7312  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-om 7806  df-1st 7930  df-2nd 7931  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-oadd 8398  df-er 8631  df-map 8761  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-card 9843  df-pnf 11159  df-mnf 11160  df-xr 11161  df-ltxr 11162  df-le 11163  df-sub 11357  df-neg 11358  df-nn 12137  df-n0 12393  df-xnn0 12466  df-z 12480  df-uz 12743  df-fz 13415  df-fzo 13562  df-hash 14245  df-word 14428  df-clwwlk 29983  df-clwwlkn 30026  df-clwwlknon 30089

This theorem is referenced by:  isclwwlknon  30092  clwwlknonfin  30095  clwwlknon1  30098  clwwlknon2  30103  clwwlknondisj  30112  clwwlkvbij  30114  extwwlkfab  30353  clwwlknonclwlknonf1o  30363