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 47981
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 2736 . . . 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 47978 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6907 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2764 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluzge3nn 12928 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 47975 . . . . . . . . 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 2788 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 c0ex 11251 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
1413prid1 4760 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 0 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13695 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1716peano2zd 12721 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
18 zmodfzo 13930 . . . . . . . . . . . 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 5722 . . . . . . . . . 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 5722 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
23 1zzd 12644 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 1 ∈ ℤ)
2416, 23zsubcld 12723 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 − 1) ∈ ℤ)
25 zmodfzo 13930 . . . . . . . . . . . 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 5722 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
2820, 22, 273jca 1129 . . . . . . . . 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 2829 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
32 eleq2 2829 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
33 eleq2 2829 . . . . . . . . 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 3483 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
39 vex 3483 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4038, 39op2ndd 8021 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
41 oveq1 7436 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 1) = (𝑦 + 1))
4241oveq1d 7444 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁) = ((𝑦 + 1) mod 𝑁))
4342opeq2d 4878 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩)
4443eleq1d 2825 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
45 opeq2 4872 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ = ⟨0, 𝑦⟩)
4645eleq1d 2825 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
47 oveq1 7436 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 1) = (𝑦 − 1))
4847oveq1d 7444 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁) = ((𝑦 − 1) mod 𝑁))
4948opeq2d 4878 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩)
5049eleq1d 2825 . . . . . . 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 3212 . . 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 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wrex 3069  {cpr 4626  cop 4630   × cxp 5681  cfv 6559  (class class class)co 7429  2nd c2nd 8009  0cc0 11151  1c1 11152   + caddc 11154  cmin 11488   / cdiv 11916  cn 12262  2c2 12317  3c3 12318  cz 12609  cuz 12874  ..^cfzo 13690  cceil 13827   mod cmo 13905  Vtxcvtx 29003   gPetersenGr cgpg 47972
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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5277  ax-sep 5294  ax-nul 5304  ax-pow 5363  ax-pr 5430  ax-un 7751  ax-cnex 11207  ax-resscn 11208  ax-1cn 11209  ax-icn 11210  ax-addcl 11211  ax-addrcl 11212  ax-mulcl 11213  ax-mulrcl 11214  ax-mulcom 11215  ax-addass 11216  ax-mulass 11217  ax-distr 11218  ax-i2m1 11219  ax-1ne0 11220  ax-1rid 11221  ax-rnegex 11222  ax-rrecex 11223  ax-cnre 11224  ax-pre-lttri 11225  ax-pre-lttrn 11226  ax-pre-ltadd 11227  ax-pre-mulgt0 11228  ax-pre-sup 11229
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3379  df-reu 3380  df-rab 3436  df-v 3481  df-sbc 3788  df-csb 3899  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-pss 3970  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4906  df-int 4945  df-iun 4991  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5224  df-tr 5258  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5635  df-we 5637  df-xp 5689  df-rel 5690  df-cnv 5691  df-co 5692  df-dm 5693  df-rn 5694  df-res 5695  df-ima 5696  df-pred 6319  df-ord 6385  df-on 6386  df-lim 6387  df-suc 6388  df-iota 6512  df-fun 6561  df-fn 6562  df-f 6563  df-f1 6564  df-fo 6565  df-f1o 6566  df-fv 6567  df-riota 7386  df-ov 7432  df-oprab 7433  df-mpo 7434  df-om 7884  df-1st 8010  df-2nd 8011  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8502  df-oadd 8506  df-er 8741  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-sup 9478  df-inf 9479  df-dju 9937  df-card 9975  df-pnf 11293  df-mnf 11294  df-xr 11295  df-ltxr 11296  df-le 11297  df-sub 11490  df-neg 11491  df-div 11917  df-nn 12263  df-2 12325  df-3 12326  df-4 12327  df-5 12328  df-6 12329  df-7 12330  df-8 12331  df-9 12332  df-n0 12523  df-xnn0 12596  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12875  df-rp 13031  df-fz 13544  df-fzo 13691  df-fl 13828  df-mod 13906  df-hash 14366  df-struct 17180  df-slot 17215  df-ndx 17227  df-base 17244  df-edgf 28994  df-vtx 29005  df-gpg 47973
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48003  gpgnbgrvtx1  48004
  Copyright terms: Public domain W3C validator