Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  gpgvtx0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gpgvtx0 48818
Description: The outside vertices in a generalized Petersen graph 𝐺. (Contributed by AV, 30-Aug-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
gpgvtx0.j 𝐽 = (1..^(⌈‘(𝑁 / 2)))
gpgvtx0.g 𝐺 = (𝑁 gPetersenGr 𝐾)
gpgvtx0.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
gpgvtx0 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ 𝑋𝑉) → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))

Proof of Theorem gpgvtx0
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2763 . . . 4 (0..^𝑁) = (0..^𝑁)
2 gpgvtx0.j . . . 4 𝐽 = (1..^(⌈‘(𝑁 / 2)))
3 gpgvtx0.g . . . 4 𝐺 = (𝑁 gPetersenGr 𝐾)
4 gpgvtx0.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
51, 2, 3, 4gpgvtxel 48812 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6884 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2786 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluz3nn 12908 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 48808 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
108, 9sylan 591 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
1110adantr 485 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
127, 11eqtrid 2810 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 0elpr01 11196 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ {0, 1}
1413a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 0 ∈ {0, 1})
15 elfzoelz 13683 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1615peano2zd 12698 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
17 zmodfzo 13923 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 + 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
1816, 8, 17syl2anr 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑦 + 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
1914, 18opelxpd 5700 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
20 simpr 489 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑦 ∈ (0..^𝑁))
2114, 20opelxpd 5700 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
22 1zzd 12620 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 1 ∈ ℤ)
2315, 22zsubcld 12700 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 − 1) ∈ ℤ)
24 zmodfzo 13923 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 − 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 − 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2523, 8, 24syl2anr 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑦 − 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2614, 25opelxpd 5700 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
2719, 21, 263jca 1146 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
2827ad2ant2rl 761 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
2928adantr 485 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) ∧ 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁))) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
30 eleq2 2852 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
31 eleq2 2852 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
32 eleq2 2852 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
3330, 31, 323anbi123d 1464 . . . . . . . 8 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → ((⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))))
3433adantl 486 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) ∧ 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁))) → ((⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))))
3529, 34mpbird 260 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) ∧ 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁))) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
3612, 35mpdan 699 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
37 vex 3459 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
38 vex 3459 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
3937, 38op2ndd 7993 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
40 oveq1 7417 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 1) = (𝑦 + 1))
4140oveq1d 7425 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁) = ((𝑦 + 1) mod 𝑁))
4241opeq2d 4845 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩)
4342eleq1d 2848 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
44 opeq2 4839 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ = ⟨0, 𝑦⟩)
4544eleq1d 2848 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
46 oveq1 7417 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 1) = (𝑦 − 1))
4746oveq1d 7425 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁) = ((𝑦 − 1) mod 𝑁))
4847opeq2d 4845 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩)
4948eleq1d 2848 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
5043, 45, 493anbi123d 1464 . . . . . 6 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5139, 50syl 18 . . . . 5 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5236, 51syl5ibrcom 250 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5352rexlimdvva 3222 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
545, 53sylbid 243 . 2 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5554imp 411 1 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ 𝑋𝑉) → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2143  wrex 3089  {cpr 4591  cop 4595   × cxp 5659  cfv 6536  (class class class)co 7410  2nd c2nd 7981  0cc0 11095  1c1 11096   + caddc 11098  cmin 11436   / cdiv 11866  cn 12228  2c2 12290  3c3 12291  cz 12586  cuz 12857  ..^cfzo 13678  cceil 13820   mod cmo 13898  Vtxcvtx 29346   gPetersenGr cgpg 48805
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-pre-sup 11173
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-oadd 8453  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9398  df-inf 9399  df-dju 9883  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-div 11867  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-9 12305  df-n0 12500  df-xnn0 12573  df-z 12587  df-dec 12707  df-uz 12858  df-rp 13012  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-mod 13899  df-hash 14363  df-struct 17202  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-edgf 29339  df-vtx 29348  df-gpg 48806
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48839  gpgnbgrvtx1  48840
  Copyright terms: Public domain W3C validator