Theorem erclwwlkeqlen 30111

Description: If two classes are equivalent regarding ∼, then they are words of the same length. (Contributed by Alexander van der Vekens, 8-Apr-2018.) (Revised by AV, 29-Apr-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
erclwwlk.r	⊢ ∼ = {⟨𝑢, 𝑤⟩ ∣ (𝑢 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ ∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑤))𝑢 = (𝑤 cyclShift 𝑛))}

Assertion

Ref	Expression
erclwwlkeqlen	⊢ ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → (𝑈 ∼ 𝑊 → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊)))

Distinct variable groups:   𝑛,𝐺,𝑢,𝑤   𝑈,𝑛,𝑢,𝑤   𝑛,𝑊,𝑢,𝑤   𝑛,𝑋   𝑛,𝑌

Allowed substitution hints:   ∼ (𝑤,𝑢,𝑛)   𝑋(𝑤,𝑢)   𝑌(𝑤,𝑢)

Proof of Theorem erclwwlkeqlen

Step	Hyp	Ref	Expression
1		erclwwlk.r	. . 3 ⊢ ∼ = {⟨𝑢, 𝑤⟩ ∣ (𝑢 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑤 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ ∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑤))𝑢 = (𝑤 cyclShift 𝑛))}
2	1	erclwwlkeq 30110	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → (𝑈 ∼ 𝑊 ↔ (𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ ∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛))))
3		fveq2 6831	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛) → (♯‘𝑈) = (♯‘(𝑊 cyclShift 𝑛)))
4		eqid 2741	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
5	4	clwwlkbp 30077	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → (𝐺 ∈ V ∧ 𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑊 ≠ ∅))
6	5	simp2d 1150	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺) → 𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺))
7	6	ad2antlr 734	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺)) ∧ (𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌)) → 𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺))
8		elfzelz 13473	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊)) → 𝑛 ∈ ℤ)
9		cshwlen 14756	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑊 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (♯‘(𝑊 cyclShift 𝑛)) = (♯‘𝑊))
10	7, 8, 9	syl2an 603	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺)) ∧ (𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))) → (♯‘(𝑊 cyclShift 𝑛)) = (♯‘𝑊))
11	3, 10	sylan9eqr 2798	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺)) ∧ (𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))) ∧ 𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛)) → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊))
12	11	rexlimdva2 3144	. . . . . 6 ⊢ (((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺)) ∧ (𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌)) → (∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛) → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊)))
13	12	ex 414	. . . . 5 ⊢ ((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺)) → ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → (∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛) → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊))))
14	13	com23 86	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺)) → (∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛) → ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊))))
15	14	3impia 1124	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ ∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛)) → ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊)))
16	15	com12 32	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → ((𝑈 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ 𝑊 ∈ (ClWWalks‘𝐺) ∧ ∃𝑛 ∈ (0...(♯‘𝑊))𝑈 = (𝑊 cyclShift 𝑛)) → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊)))
17	2, 16	sylbid 242	1 ⊢ ((𝑈 ∈ 𝑋 ∧ 𝑊 ∈ 𝑌) → (𝑈 ∼ 𝑊 → (♯‘𝑈) = (♯‘𝑊)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   ∧ w3a 1093   = wceq 1548   ∈ wcel 2121   ≠ wne 2936  ∃wrex 3065  Vcvv 3433  ∅c0 4264   class class class wbr 5075  {copab 5137  ‘cfv 6489  (class class class)co 7360  0cc0 11033  ℤcz 12519  ...cfz 13456  ♯chash 14287  Word cword 14470   cyclShift ccsh 14745  Vtxcvtx 29087  ClWWalkscclwwlk 30073

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5202  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110  ax-pre-sup 11111

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-int 4881  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  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 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-map 8769  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-sup 9349  df-inf 9350  df-card 9858  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-div 11803  df-nn 12170  df-n0 12433  df-z 12520  df-uz 12784  df-rp 12938  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-fl 13746  df-mod 13824  df-hash 14288  df-word 14471  df-concat 14528  df-substr 14599  df-pfx 14629  df-csh 14746  df-clwwlk 30074

This theorem is referenced by:  erclwwlksym  30113  erclwwlktr  30114