Proof of Theorem crctcsh
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | crctcsh.v |
. . . 4
⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) |
2 | | crctcsh.i |
. . . 4
⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺) |
3 | | crctcsh.d |
. . . 4
⊢ (𝜑 → 𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃) |
4 | | crctcsh.n |
. . . 4
⊢ 𝑁 = (♯‘𝐹) |
5 | | crctcsh.s |
. . . 4
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (0..^𝑁)) |
6 | | crctcsh.h |
. . . 4
⊢ 𝐻 = (𝐹 cyclShift 𝑆) |
7 | | crctcsh.q |
. . . 4
⊢ 𝑄 = (𝑥 ∈ (0...𝑁) ↦ if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)))) |
8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | crctcshlem4 28185 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 0) → (𝐻 = 𝐹 ∧ 𝑄 = 𝑃)) |
9 | | breq12 5079 |
. . . . 5
⊢ ((𝐻 = 𝐹 ∧ 𝑄 = 𝑃) → (𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄 ↔ 𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃)) |
10 | 3, 9 | syl5ibrcom 246 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → ((𝐻 = 𝐹 ∧ 𝑄 = 𝑃) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄)) |
11 | 10 | adantr 481 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 0) → ((𝐻 = 𝐹 ∧ 𝑄 = 𝑃) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄)) |
12 | 8, 11 | mpd 15 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 = 0) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄) |
13 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 | crctcshtrl 28188 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → 𝐻(Trails‘𝐺)𝑄) |
14 | 13 | adantr 481 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝐻(Trails‘𝐺)𝑄) |
15 | | breq1 5077 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑥 = 0 → (𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ 0 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
16 | | oveq1 7282 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = 0 → (𝑥 + 𝑆) = (0 + 𝑆)) |
17 | 16 | fveq2d 6778 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑥 = 0 → (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
18 | 16 | fvoveq1d 7297 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑥 = 0 → (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘((0 + 𝑆) − 𝑁))) |
19 | 15, 17, 18 | ifbieq12d 4487 |
. . . . . 6
⊢ (𝑥 = 0 → if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = if(0 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(0 + 𝑆)), (𝑃‘((0 + 𝑆) − 𝑁)))) |
20 | | elfzo0le 13431 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑆 ≤ 𝑁) |
21 | 5, 20 | syl 17 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑆 ≤ 𝑁) |
22 | 1, 2, 3, 4 | crctcshlem1 28182 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈
ℕ0) |
23 | 22 | nn0red 12294 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ) |
24 | | elfzoelz 13387 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑆 ∈ ℤ) |
25 | 5, 24 | syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℤ) |
26 | 25 | zred 12426 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ) |
27 | 23, 26 | subge0d 11565 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (0 ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ 𝑆 ≤ 𝑁)) |
28 | 21, 27 | mpbird 256 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 0 ≤ (𝑁 − 𝑆)) |
29 | 28 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 0 ≤ (𝑁 − 𝑆)) |
30 | 29 | iftrued 4467 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → if(0 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(0 + 𝑆)), (𝑃‘((0 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
31 | 19, 30 | sylan9eqr 2800 |
. . . . 5
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = 0) → if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
32 | 3 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃) |
33 | 1, 2, 32, 4 | crctcshlem1 28182 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝑁 ∈
ℕ0) |
34 | | 0elfz 13353 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
→ 0 ∈ (0...𝑁)) |
35 | 33, 34 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 0 ∈ (0...𝑁)) |
36 | | fvexd 6789 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑃‘(0 + 𝑆)) ∈ V) |
37 | 7, 31, 35, 36 | fvmptd2 6883 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑄‘0) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
38 | | breq1 5077 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = (♯‘𝐻) → (𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ (♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
39 | | oveq1 7282 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑥 = (♯‘𝐻) → (𝑥 + 𝑆) = ((♯‘𝐻) + 𝑆)) |
40 | 39 | fveq2d 6778 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = (♯‘𝐻) → (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)) = (𝑃‘((♯‘𝐻) + 𝑆))) |
41 | 39 | fvoveq1d 7297 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = (♯‘𝐻) → (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))) |
42 | 38, 40, 41 | ifbieq12d 4487 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑥 = (♯‘𝐻) → if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = if((♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘((♯‘𝐻) + 𝑆)), (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)))) |
43 | | elfzoel2 13386 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ) |
44 | | elfzonn0 13432 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑆 ∈
ℕ0) |
45 | | simpr 485 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
→ 𝑆 ∈
ℕ0) |
46 | 45 | anim1i 615 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
∧ 𝑆 ≠ 0) →
(𝑆 ∈
ℕ0 ∧ 𝑆
≠ 0)) |
47 | | elnnne0 12247 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑆 ∈ ℕ ↔ (𝑆 ∈ ℕ0
∧ 𝑆 ≠
0)) |
48 | 46, 47 | sylibr 233 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
∧ 𝑆 ≠ 0) →
𝑆 ∈
ℕ) |
49 | 48 | nngt0d 12022 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
∧ 𝑆 ≠ 0) → 0
< 𝑆) |
50 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈
ℝ) |
51 | | nn0re 12242 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑆 ∈ ℕ0
→ 𝑆 ∈
ℝ) |
52 | 50, 51 | anim12ci 614 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
→ (𝑆 ∈ ℝ
∧ 𝑁 ∈
ℝ)) |
53 | 52 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
∧ 𝑆 ≠ 0) →
(𝑆 ∈ ℝ ∧
𝑁 ∈
ℝ)) |
54 | | ltsubpos 11467 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 <
𝑆 ↔ (𝑁 − 𝑆) < 𝑁)) |
55 | 54 | bicomd 222 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑁 − 𝑆) < 𝑁 ↔ 0 < 𝑆)) |
56 | 53, 55 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
∧ 𝑆 ≠ 0) →
((𝑁 − 𝑆) < 𝑁 ↔ 0 < 𝑆)) |
57 | 49, 56 | mpbird 256 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
∧ 𝑆 ≠ 0) →
(𝑁 − 𝑆) < 𝑁) |
58 | 57 | ex 413 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0)
→ (𝑆 ≠ 0 →
(𝑁 − 𝑆) < 𝑁)) |
59 | 43, 44, 58 | syl2anc 584 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → (𝑆 ≠ 0 → (𝑁 − 𝑆) < 𝑁)) |
60 | 5, 59 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑆 ≠ 0 → (𝑁 − 𝑆) < 𝑁)) |
61 | 60 | imp 407 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑁 − 𝑆) < 𝑁) |
62 | 5 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝑆 ∈ (0..^𝑁)) |
63 | 1, 2, 32, 4, 62, 6 | crctcshlem2 28183 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (♯‘𝐻) = 𝑁) |
64 | 63 | breq1d 5084 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → ((♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ 𝑁 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
65 | 64 | notbid 318 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (¬ (♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ ¬ 𝑁 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
66 | 23, 26 | resubcld 11403 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
67 | 66, 23 | jca 512 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) |
68 | 67 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → ((𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) |
69 | | ltnle 11054 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑁 − 𝑆) < 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
70 | 68, 69 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → ((𝑁 − 𝑆) < 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
71 | 65, 70 | bitr4d 281 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (¬ (♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ (𝑁 − 𝑆) < 𝑁)) |
72 | 61, 71 | mpbird 256 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → ¬ (♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆)) |
73 | 72 | iffalsed 4470 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → if((♯‘𝐻) ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘((♯‘𝐻) + 𝑆)), (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))) |
74 | 42, 73 | sylan9eqr 2800 |
. . . . . 6
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = (♯‘𝐻)) → if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))) |
75 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 | crctcshlem2 28183 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐻) = 𝑁) |
76 | 75, 22 | eqeltrd 2839 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐻) ∈
ℕ0) |
77 | 76 | nn0cnd 12295 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (♯‘𝐻) ∈
ℂ) |
78 | 25 | zcnd 12427 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ) |
79 | 22 | nn0cnd 12295 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ) |
80 | 77, 78, 79 | addsubd 11353 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁) = (((♯‘𝐻) − 𝑁) + 𝑆)) |
81 | 75 | oveq1d 7290 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((♯‘𝐻) − 𝑁) = (𝑁 − 𝑁)) |
82 | 79 | subidd 11320 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑁) = 0) |
83 | 81, 82 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((♯‘𝐻) − 𝑁) = 0) |
84 | 83 | oveq1d 7290 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((♯‘𝐻) − 𝑁) + 𝑆) = (0 + 𝑆)) |
85 | 80, 84 | eqtrd 2778 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁) = (0 + 𝑆)) |
86 | 85 | fveq2d 6778 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
87 | 86 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
88 | 87 | adantr 481 |
. . . . . 6
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = (♯‘𝐻)) → (𝑃‘(((♯‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
89 | 74, 88 | eqtrd 2778 |
. . . . 5
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = (♯‘𝐻)) → if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
90 | 75 | adantr 481 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (♯‘𝐻) = 𝑁) |
91 | | nn0fz0 13354 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
↔ 𝑁 ∈ (0...𝑁)) |
92 | 22, 91 | sylib 217 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (0...𝑁)) |
93 | 92 | adantr 481 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝑁 ∈ (0...𝑁)) |
94 | 90, 93 | eqeltrd 2839 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (♯‘𝐻) ∈ (0...𝑁)) |
95 | 7, 89, 94, 36 | fvmptd2 6883 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑄‘(♯‘𝐻)) = (𝑃‘(0 + 𝑆))) |
96 | 37, 95 | eqtr4d 2781 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑄‘0) = (𝑄‘(♯‘𝐻))) |
97 | | iscrct 28158 |
. . 3
⊢ (𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄 ↔ (𝐻(Trails‘𝐺)𝑄 ∧ (𝑄‘0) = (𝑄‘(♯‘𝐻)))) |
98 | 14, 96, 97 | sylanbrc 583 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄) |
99 | 12, 98 | pm2.61dane 3032 |
1
⊢ (𝜑 → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄) |