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 48017
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 2729 . . . 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 48011 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6843 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2752 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluz3nn 12824 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 48007 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
108, 9sylan 580 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
1110adantr 480 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
127, 11eqtrid 2776 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 c0ex 11144 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
1413prid1 4722 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 0 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13596 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1716peano2zd 12617 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
18 zmodfzo 13832 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 + 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
1917, 8, 18syl2anr 597 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑦 + 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2015, 19opelxpd 5670 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
21 simpr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑦 ∈ (0..^𝑁))
2215, 21opelxpd 5670 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
23 1zzd 12540 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 1 ∈ ℤ)
2416, 23zsubcld 12619 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 − 1) ∈ ℤ)
25 zmodfzo 13832 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 − 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 − 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2624, 8, 25syl2anr 597 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑦 − 1) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2715, 26opelxpd 5670 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
2820, 22, 273jca 1128 . . . . . . . . 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 749 . . . . . . . 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 480 . . . . . . 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 2817 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
32 eleq2 2817 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
33 eleq2 2817 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
3431, 32, 333anbi123d 1438 . . . . . . . 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 481 . . . . . . 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 257 . . . . . 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 687 . . . . 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 3448 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
39 vex 3448 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4038, 39op2ndd 7958 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
41 oveq1 7376 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 1) = (𝑦 + 1))
4241oveq1d 7384 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁) = ((𝑦 + 1) mod 𝑁))
4342opeq2d 4840 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩)
4443eleq1d 2813 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
45 opeq2 4834 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ = ⟨0, 𝑦⟩)
4645eleq1d 2813 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
47 oveq1 7376 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 1) = (𝑦 − 1))
4847oveq1d 7384 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁) = ((𝑦 − 1) mod 𝑁))
4948opeq2d 4840 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩)
5049eleq1d 2813 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
5144, 46, 503anbi123d 1438 . . . . . 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 247 . . . 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 3192 . . 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 240 . 2 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5655imp 406 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 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2109  wrex 3053  {cpr 4587  cop 4591   × cxp 5629  cfv 6499  (class class class)co 7369  2nd c2nd 7946  0cc0 11044  1c1 11045   + caddc 11047  cmin 11381   / cdiv 11811  cn 12162  2c2 12217  3c3 12218  cz 12505  cuz 12769  ..^cfzo 13591  cceil 13729   mod cmo 13807  Vtxcvtx 28899   gPetersenGr cgpg 48004
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-oadd 8415  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9369  df-inf 9370  df-dju 9830  df-card 9868  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-7 12230  df-8 12231  df-9 12232  df-n0 12419  df-xnn0 12492  df-z 12506  df-dec 12626  df-uz 12770  df-rp 12928  df-fz 13445  df-fzo 13592  df-fl 13730  df-mod 13808  df-hash 14272  df-struct 17093  df-slot 17128  df-ndx 17140  df-base 17156  df-edgf 28892  df-vtx 28901  df-gpg 48005
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48038  gpgnbgrvtx1  48039
  Copyright terms: Public domain W3C validator