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 48552
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 2739 . . . 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 48546 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6831 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2762 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluz3nn 12831 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 48542 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
108, 9sylan 586 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
1110adantr 481 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
127, 11eqtrid 2786 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 c0ex 11130 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
1413prid1 4695 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 0 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13605 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1716peano2zd 12628 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
18 zmodfzo 13845 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 + 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
1917, 8, 18syl2anr 603 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑦 + 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2015, 19opelxpd 5658 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
21 simpr 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑦 ∈ (0..^𝑁))
2215, 21opelxpd 5658 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
23 1zzd 12550 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 1 ∈ ℤ)
2416, 23zsubcld 12630 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 − 1) ∈ ℤ)
25 zmodfzo 13845 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 − 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 − 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2624, 8, 25syl2anr 603 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑦 − 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2715, 26opelxpd 5658 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
2820, 22, 273jca 1134 . . . . . . . . 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))))
2928ad2ant2rl 755 . . . . . . . 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))))
3029adantr 481 . . . . . . 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))))
31 eleq2 2828 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
32 eleq2 2828 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
33 eleq2 2828 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
3431, 32, 333anbi123d 1444 . . . . . . . 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)))))
3534adantl 482 . . . . . . 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)))))
3630, 35mpbird 258 . . . . . 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))
3712, 36mpdan 693 . . . . 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))
38 vex 3435 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
39 vex 3435 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4038, 39op2ndd 7943 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
41 oveq1 7364 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 1) = (𝑦 + 1))
4241oveq1d 7372 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁) = ((𝑦 + 1) mod 𝑁))
4342opeq2d 4812 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩)
4443eleq1d 2824 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
45 opeq2 4806 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ = ⟨0, 𝑦⟩)
4645eleq1d 2824 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
47 oveq1 7364 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 1) = (𝑦 − 1))
4847oveq1d 7372 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁) = ((𝑦 − 1) mod 𝑁))
4948opeq2d 4812 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩)
5049eleq1d 2824 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
5144, 46, 503anbi123d 1444 . . . . . 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)))
5240, 51syl 17 . . . . 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)))
5337, 52syl5ibrcom 248 . . . 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)))
5453rexlimdvva 3196 . . 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)))
555, 54sylbid 241 . 2 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5655imp 407 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 207  wa 396  w3a 1092   = wceq 1547  wcel 2119  wrex 3063  {cpr 4558  cop 4562   × cxp 5617  cfv 6486  (class class class)co 7357  2nd c2nd 7931  0cc0 11030  1c1 11031   + caddc 11033  cmin 11369   / cdiv 11799  cn 12166  2c2 12228  3c3 12229  cz 12516  cuz 12780  ..^cfzo 13600  cceil 13742   mod cmo 13820  Vtxcvtx 29084   gPetersenGr cgpg 48539
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5200  ax-sep 5219  ax-nul 5229  ax-pow 5295  ax-pr 5363  ax-un 7679  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107  ax-pre-sup 11108
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4263  df-if 4456  df-pw 4532  df-sn 4557  df-pr 4559  df-op 4563  df-uni 4840  df-int 4879  df-iun 4924  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5155  df-tr 5181  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7314  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7808  df-1st 7932  df-2nd 7933  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-oadd 8400  df-er 8634  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-sup 9346  df-inf 9347  df-dju 9817  df-card 9855  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-div 11800  df-nn 12167  df-2 12236  df-3 12237  df-4 12238  df-5 12239  df-6 12240  df-7 12241  df-8 12242  df-9 12243  df-n0 12430  df-xnn0 12503  df-z 12517  df-dec 12637  df-uz 12781  df-rp 12935  df-fz 13454  df-fzo 13601  df-fl 13743  df-mod 13821  df-hash 14285  df-struct 17109  df-slot 17144  df-ndx 17156  df-base 17172  df-edgf 29077  df-vtx 29086  df-gpg 48540
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48573  gpgnbgrvtx1  48574
  Copyright terms: Public domain W3C validator