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 2734 . . . 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 6889 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2757 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluzge3nn 12914 . . . . . . . . 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 2781 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 c0ex 11237 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
1413prid1 4742 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 0 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13681 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1716peano2zd 12708 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
18 zmodfzo 13916 . . . . . . . . . . . 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 5704 . . . . . . . . . 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 5704 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
23 1zzd 12631 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 1 ∈ ℤ)
2416, 23zsubcld 12710 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → (𝑦 − 1) ∈ ℤ)
25 zmodfzo 13916 . . . . . . . . . . . 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 5704 . . . . . . . . . 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 2822 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
32 eleq2 2822 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
33 eleq2 2822 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
3431, 32, 333anbi123d 1437 . . . . . . . 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 3467 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
39 vex 3467 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4038, 39op2ndd 8007 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
41 oveq1 7420 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 1) = (𝑦 + 1))
4241oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁) = ((𝑦 + 1) mod 𝑁))
4342opeq2d 4860 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩)
4443eleq1d 2818 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 + 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
45 opeq2 4854 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (2nd𝑋)⟩ = ⟨0, 𝑦⟩)
4645eleq1d 2818 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
47 oveq1 7420 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 1) = (𝑦 − 1))
4847oveq1d 7428 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁) = ((𝑦 − 1) mod 𝑁))
4948opeq2d 4860 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ = ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩)
5049eleq1d 2818 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨0, (((2nd𝑋) − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨0, ((𝑦 − 1) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
5144, 46, 503anbi123d 1437 . . . . . 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 3200 . . 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 1539  wcel 2107  wrex 3059  {cpr 4608  cop 4612   × cxp 5663  cfv 6541  (class class class)co 7413  2nd c2nd 7995  0cc0 11137  1c1 11138   + caddc 11140  cmin 11474   / cdiv 11902  cn 12248  2c2 12303  3c3 12304  cz 12596  cuz 12860  ..^cfzo 13676  cceil 13813   mod cmo 13891  Vtxcvtx 28942   gPetersenGr cgpg 47972
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-rep 5259  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7737  ax-cnex 11193  ax-resscn 11194  ax-1cn 11195  ax-icn 11196  ax-addcl 11197  ax-addrcl 11198  ax-mulcl 11199  ax-mulrcl 11200  ax-mulcom 11201  ax-addass 11202  ax-mulass 11203  ax-distr 11204  ax-i2m1 11205  ax-1ne0 11206  ax-1rid 11207  ax-rnegex 11208  ax-rrecex 11209  ax-cnre 11210  ax-pre-lttri 11211  ax-pre-lttrn 11212  ax-pre-ltadd 11213  ax-pre-mulgt0 11214  ax-pre-sup 11215
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4888  df-int 4927  df-iun 4973  df-br 5124  df-opab 5186  df-mpt 5206  df-tr 5240  df-id 5558  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6301  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7870  df-1st 7996  df-2nd 7997  df-frecs 8288  df-wrecs 8319  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8488  df-oadd 8492  df-er 8727  df-en 8968  df-dom 8969  df-sdom 8970  df-fin 8971  df-sup 9464  df-inf 9465  df-dju 9923  df-card 9961  df-pnf 11279  df-mnf 11280  df-xr 11281  df-ltxr 11282  df-le 11283  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11903  df-nn 12249  df-2 12311  df-3 12312  df-4 12313  df-5 12314  df-6 12315  df-7 12316  df-8 12317  df-9 12318  df-n0 12510  df-xnn0 12583  df-z 12597  df-dec 12717  df-uz 12861  df-rp 13017  df-fz 13530  df-fzo 13677  df-fl 13814  df-mod 13892  df-hash 14353  df-struct 17167  df-slot 17202  df-ndx 17214  df-base 17231  df-edgf 28935  df-vtx 28944  df-gpg 47973
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48003  gpgnbgrvtx1  48004
  Copyright terms: Public domain W3C validator