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 48438
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 48435 . . 3 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 𝑈 = {⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩})
65fveq2d 6846 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘𝑈) = (♯‘{⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩}))
7 ax-1ne0 11107 . . . . . . 7 1 ≠ 0
87a1i 11 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 1 ≠ 0)
98orcd 874 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (1 ≠ 0 ∨ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) ≠ (2nd𝑋)))
10 1ex 11140 . . . . . 6 1 ∈ V
11 ovex 7401 . . . . . 6 (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) ∈ V
1210, 11opthne 5438 . . . . 5 (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ↔ (1 ≠ 0 ∨ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) ≠ (2nd𝑋)))
139, 12sylibr 234 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨0, (2nd𝑋)⟩)
14 0ne1 12228 . . . . . . 7 0 ≠ 1
1514a1i 11 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 0 ≠ 1)
1615orcd 874 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (0 ≠ 1 ∨ (2nd𝑋) ≠ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)))
17 c0ex 11138 . . . . . 6 0 ∈ V
18 fvex 6855 . . . . . 6 (2nd𝑋) ∈ V
1917, 18opthne 5438 . . . . 5 (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ↔ (0 ≠ 1 ∨ (2nd𝑋) ≠ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)))
2016, 19sylibr 234 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩)
21 simpll 767 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 𝑁 ∈ (ℤ‘3))
22 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (0..^𝑁) = (0..^𝑁)
2322, 1, 2, 3gpgvtxel2 48408 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ 𝑋𝑉) → (2nd𝑋) ∈ (0..^𝑁))
2423adantrr 718 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (2nd𝑋) ∈ (0..^𝑁))
25 simplr 769 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → 𝐾𝐽)
261, 22modmknepk 47722 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ (2nd𝑋) ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾𝐽) → (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁))
2721, 24, 25, 26syl3anc 1374 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁))
2827olcd 875 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (1 ≠ 1 ∨ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)))
29 ovex 7401 . . . . . 6 (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ∈ V
3010, 29opthne 5438 . . . . 5 (⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ↔ (1 ≠ 1 ∨ (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) ≠ (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)))
3128, 30sylibr 234 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ≠ ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩)
3213, 20, 313jca 1129 . . 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 5419 . . . 4 ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ V
34 opex 5419 . . . 4 ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ V
35 opex 5419 . . . 4 ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ V
36 hashtpg 14420 . . . 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 1464 . . 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 218 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘{⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩, ⟨0, (2nd𝑋)⟩, ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩}) = 3)
396, 38eqtrd 2772 1 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑋𝑉 ∧ (1st𝑋) = 1)) → (♯‘𝑈) = 3)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  wo 848  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  Vcvv 3442  {ctp 4586  cop 4588  cfv 6500  (class class class)co 7368  1st c1st 7941  2nd c2nd 7942  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041  cmin 11376   / cdiv 11806  2c2 12212  3c3 12213  cuz 12763  ..^cfzo 13582  cceil 13723   mod cmo 13801  chash 14265  Vtxcvtx 29081   NeighbVtx cnbgr 29417   gPetersenGr cgpg 48400
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-oadd 8411  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9357  df-inf 9358  df-dju 9825  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-4 12222  df-5 12223  df-6 12224  df-7 12225  df-8 12226  df-9 12227  df-n0 12414  df-xnn0 12487  df-z 12501  df-dec 12620  df-uz 12764  df-rp 12918  df-ico 13279  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-fl 13724  df-ceil 13725  df-mod 13802  df-hash 14266  df-dvds 16192  df-struct 17086  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17149  df-edgf 29074  df-vtx 29083  df-iedg 29084  df-edg 29133  df-upgr 29167  df-umgr 29168  df-usgr 29236  df-nbgr 29418  df-gpg 48401
This theorem is referenced by:  gpgcubic  48439  gpg5nbgr3star  48441
  Copyright terms: Public domain W3C validator