Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  gpg3nbgrvtx1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gpg3nbgrvtx1 48994
Description: In a generalized Petersen graph 𝐺, every inside vertex has exactly three (different) neighbors. (Contributed by AV, 3-Sep-2025.) (Proof shortened by AV, 22-Nov-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
gpgnbgr.j 𝐽 = (1..^(⌈‘(𝑁 / 2)))
gpgnbgr.g 𝐺 = (𝑁 gPetersenGr 𝐾)
gpgnbgr.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
gpgnbgr.u 𝑈 = (𝐺 NeighbVtx 𝑋)
Assertion
Ref Expression
gpg3nbgrvtx1 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘𝑈) = 3)

Proof of Theorem gpg3nbgrvtx1
StepHypRef Expression
1 gpgnbgr.j . . . 4 𝐽 = (1..^(⌈‘(𝑁 / 2)))
2 gpgnbgr.g . . . 4 𝐺 = (𝑁 gPetersenGr 𝐾)
3 gpgnbgr.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
4 gpgnbgr.u . . . 4 𝑈 = (𝐺 NeighbVtx 𝑋)
51, 2, 3, 4gpgnbgrvtx1 48991 . . 3 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 𝑈 = {⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩})
65fveq2d 6882 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘𝑈) = (♯‘{⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩}))
7 ax-1ne0 11193 . . . . . . 7 1 ≠ 0
87a1i 11 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 1 ≠ 0)
98orcd 887 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (1 ≠ 0 ∨ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) ≠ (2nd𝑋)))
10 1ex 11227 . . . . . 6 1 ∈ V
11 ovex 7446 . . . . . 6 (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) ∈ V
1210, 11opthne 5458 . . . . 5 (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ↔ (1 ≠ 0 ∨ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) ≠ (2nd𝑋)))
139, 12sylibr 237 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩)
14 0ne1 12336 . . . . . . 7 0 ≠ 1
1514a1i 11 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 0 ≠ 1)
1615orcd 887 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (0 ≠ 1 ∨ (2nd𝑋) ≠ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)))
17 c0ex 11224 . . . . . 6 0 ∈ V
18 fvex 6891 . . . . . 6 (2nd𝑋) ∈ V
1917, 18opthne 5458 . . . . 5 (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ↔ (0 ≠ 1 ∨ (2nd𝑋) ≠ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)))
2016, 19sylibr 237 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩)
21 simpll 779 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 𝑁 ∈ (ℤ‘3))
22 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (0..^𝑁) = (0..^𝑁)
2322, 1, 2, 3gpgvtxel2 48964 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ 𝑋𝑉) → (2nd𝑋) ∈ (0..^𝑁))
2423adantrr 730 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (2nd𝑋) ∈ (0..^𝑁))
25 simplr 781 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 𝐾𝐽)
261, 22modmknepk 48256 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ (2nd𝑋) ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾𝐽) → (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁))
2721, 24, 25, 26syl3anc 1398 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁))
2827olcd 888 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (1 ≠ 1 ∨ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)))
29 ovex 7446 . . . . . 6 (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ∈ V
3010, 29opthne 5458 . . . . 5 (⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ↔ (1 ≠ 1 ∨ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)))
3128, 30sylibr 237 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩)
3213, 20, 313jca 1146 . . 3 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩))
33 opex 5439 . . . 4 ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ V
34 opex 5439 . . . 4 ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ V
35 opex 5439 . . . 4 ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ V
36 hashtpg 14550 . . . 4 ((⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ V ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ V ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ V) → ((⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩) ↔ (♯‘{⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩}) = 3))
3733, 34, 35, 36mp3an 1490 . . 3 ((⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩) ↔ (♯‘{⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩}) = 3)
3832, 37sylib 221 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘{⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩}) = 3)
396, 38eqtrd 2795 1 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘𝑈) = 3)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2955  Vcvv 3450  {ctp 4588  cop 4590  cfv 6533  (class class class)co 7413  1st c1st 7984  2nd c2nd 7985  0cc0 11124  1c1 11125   + caddc 11127  cmin 11465   / cdiv 11895  2c2 12319  3c3 12320  cuz 12887  ..^cfzo 13709  cceil 13852   mod cmo 13930  chash 14394  Vtxcvtx 29453   NeighbVtx cnbgr 29792   gPetersenGr cgpg 48956
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-oadd 8459  df-er 8696  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-sup 9412  df-inf 9413  df-dju 9906  df-card 9944  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-div 11896  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12529  df-xnn0 12602  df-z 12616  df-dec 12737  df-uz 12888  df-rp 13043  df-ico 13404  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-fl 13853  df-ceil 13854  df-mod 13931  df-hash 14395  df-dvds 16343  df-struct 17239  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-edgf 29446  df-vtx 29455  df-iedg 29456  df-edg 29505  df-upgr 29539  df-umgr 29540  df-usgr 29611  df-nbgr 29793  df-gpg 48957
This theorem is used by:  gpgcubic  48995  gpg5nbgr3star  48997
  Copyright terms: Public domain W3C validator