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Theorem elwwlks2ons3im 29752
Description: A walk as word of length 2 between two vertices is a length 3 string and its second symbol is a vertex. (Contributed by AV, 14-Mar-2022.)
Hypothesis
Ref Expression
wwlks2onv.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
elwwlks2ons3im (𝑊 ∈ (𝐎(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))

Proof of Theorem elwwlks2ons3im
StepHypRef Expression
1 wwlks2onv.v . . 3 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
21wwlksonvtx 29653 . 2 (𝑊 ∈ (𝐎(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) → (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉))
3 wwlknon 29655 . . 3 (𝑊 ∈ (𝐎(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) ↔ (𝑊 ∈ (2 WWalksN 𝐺) ∧ (𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶))
4 wwlknbp1 29642 . . . . 5 (𝑊 ∈ (2 WWalksN 𝐺) → (2 ∈ ℕ0 ∧ 𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = (2 + 1)))
5 2p1e3 12376 . . . . . . . 8 (2 + 1) = 3
65eqeq2i 2740 . . . . . . 7 ((♯‘𝑊) = (2 + 1) ↔ (♯‘𝑊) = 3)
7 1ex 11232 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ V
87tpid2 4770 . . . . . . . . . . . . 13 1 ∈ {0, 1, 2}
9 fzo0to3tp 13742 . . . . . . . . . . . . 13 (0..^3) = {0, 1, 2}
108, 9eleqtrri 2827 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ (0..^3)
11 oveq2 7422 . . . . . . . . . . . 12 ((♯‘𝑊) = 3 → (0..^(♯‘𝑊)) = (0..^3))
1210, 11eleqtrrid 2835 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝑊) = 3 → 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊)))
13 wrdsymbcl 14501 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 1 ∈ (0..^(♯‘𝑊))) → (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺))
1412, 13sylan2 592 . . . . . . . . . 10 ((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺))
15143ad2ant1 1131 . . . . . . . . 9 (((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺))
16 simpl1r 1223 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → (♯‘𝑊) = 3)
17 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → (𝑊‘0) = 𝐎)
18 eqidd 2728 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → (𝑊‘1) = (𝑊‘1))
19 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → (𝑊‘2) = 𝐶)
2017, 18, 193jca 1126 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝐶))
21203ad2ant2 1132 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝐶))
2221adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝐶))
231eqcomi 2736 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (Vtx‘𝐺) = 𝑉
2423wrdeqi 14511 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Word (Vtx‘𝐺) = Word 𝑉
2524eleq2i 2820 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ↔ 𝑊 ∈ Word 𝑉)
2625biimpi 215 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) → 𝑊 ∈ Word 𝑉)
2726adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) → 𝑊 ∈ Word 𝑉)
28273ad2ant1 1131 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → 𝑊 ∈ Word 𝑉)
2928adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → 𝑊 ∈ Word 𝑉)
30 simpl3l 1226 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → 𝐎 ∈ 𝑉)
3123eleq2i 2820 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺) ↔ (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
3231biimpi 215 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
3332adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝑊‘1) ∈ 𝑉)
34 simpl3r 1227 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
35 eqwrds3 14936 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝐶))))
3629, 30, 33, 34, 35syl13anc 1370 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ↔ ((♯‘𝑊) = 3 ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘1) = (𝑊‘1) ∧ (𝑊‘2) = 𝐶))))
3716, 22, 36mpbir2and 712 . . . . . . . . . 10 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → 𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩)
3837, 33jca 511 . . . . . . . . 9 ((((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑊‘1) ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))
3915, 38mpdan 686 . . . . . . . 8 (((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) ∧ ((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) ∧ (𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))
40393exp 1117 . . . . . . 7 ((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = 3) → (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → ((𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))))
416, 40sylan2b 593 . . . . . 6 ((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = (2 + 1)) → (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → ((𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))))
42413adant1 1128 . . . . 5 ((2 ∈ ℕ0 ∧ 𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑊) = (2 + 1)) → (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → ((𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))))
434, 42syl 17 . . . 4 (𝑊 ∈ (2 WWalksN 𝐺) → (((𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → ((𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))))
44433impib 1114 . . 3 ((𝑊 ∈ (2 WWalksN 𝐺) ∧ (𝑊‘0) = 𝐎 ∧ (𝑊‘2) = 𝐶) → ((𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉)))
453, 44sylbi 216 . 2 (𝑊 ∈ (𝐎(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) → ((𝐎 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉)))
462, 45mpd 15 1 (𝑊 ∈ (𝐎(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) → (𝑊 = ⟚“𝐎(𝑊‘1)𝐶”⟩ ∧ (𝑊‘1) ∈ 𝑉))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1534   ∈ wcel 2099  {ctp 4628  â€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  0cc0 11130  1c1 11131   + caddc 11133  2c2 12289  3c3 12290  â„•0cn0 12494  ..^cfzo 13651  â™¯chash 14313  Word cword 14488  âŸšâ€œcs3 14817  Vtxcvtx 28796   WWalksN cwwlksn 29624   WWalksNOn cwwlksnon 29625
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187  ax-1cn 11188  ax-icn 11189  ax-addcl 11190  ax-addrcl 11191  ax-mulcl 11192  ax-mulrcl 11193  ax-mulcom 11194  ax-addass 11195  ax-mulass 11196  ax-distr 11197  ax-i2m1 11198  ax-1ne0 11199  ax-1rid 11200  ax-rnegex 11201  ax-rrecex 11202  ax-cnre 11203  ax-pre-lttri 11204  ax-pre-lttrn 11205  ax-pre-ltadd 11206  ax-pre-mulgt0 11207
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-er 8718  df-map 8838  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-card 9954  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12235  df-2 12297  df-3 12298  df-n0 12495  df-z 12581  df-uz 12845  df-fz 13509  df-fzo 13652  df-hash 14314  df-word 14489  df-concat 14545  df-s1 14570  df-s2 14823  df-s3 14824  df-wwlks 29628  df-wwlksn 29629  df-wwlksnon 29630
This theorem is referenced by:  elwwlks2ons3  29753
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