Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  gpgvtx1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gpgvtx1 48035
Description: The inside vertices in a generalized Petersen graph 𝐺. (Contributed by AV, 28-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
gpgvtx1 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ 𝑋𝑉) → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))

Proof of Theorem gpgvtx1
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2730 . . . 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 48028 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6863 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2753 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluz3nn 12854 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 48024 . . . . . . . . 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 2777 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 1ex 11176 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ V
1413prid2 4729 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 1 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13626 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1716adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑦 ∈ ℤ)
1817adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑦 ∈ ℤ)
19 elfzoelz 13626 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1..^(⌈‘(𝑁 / 2))) → 𝐾 ∈ ℤ)
2019, 2eleq2s 2847 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝐽𝐾 ∈ ℤ)
2120adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → 𝐾 ∈ ℤ)
2221adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝐾 ∈ ℤ)
2318, 22zaddcld 12648 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑦 + 𝐾) ∈ ℤ)
248adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → 𝑁 ∈ ℕ)
2524adantr 480 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑁 ∈ ℕ)
26 zmodfzo 13862 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 + 𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2723, 25, 26syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2815, 27opelxpd 5679 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
29 simprr 772 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑦 ∈ (0..^𝑁))
3015, 29opelxpd 5679 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
3118, 22zsubcld 12649 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑦𝐾) ∈ ℤ)
32 zmodfzo 13862 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
3331, 25, 32syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ((𝑦𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
3415, 33opelxpd 5679 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
3528, 30, 343jca 1128 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
3635adantr 480 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) ∧ 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁))) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
37 eleq2 2818 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
38 eleq2 2818 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
39 eleq2 2818 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
4037, 38, 393anbi123d 1438 . . . . . . . 8 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → ((⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))))
4140adantl 481 . . . . . . 7 ((((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) ∧ 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁))) → ((⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)) ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))))
4236, 41mpbird 257 . . . . . 6 ((((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) ∧ 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁))) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
4312, 42mpdan 687 . . . . 5 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
44 vex 3454 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
45 vex 3454 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4644, 45op2ndd 7981 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
47 oveq1 7396 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 𝐾) = (𝑦 + 𝐾))
4847oveq1d 7404 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) = ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁))
4948opeq2d 4846 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩)
5049eleq1d 2814 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
51 opeq2 4840 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨1, (2nd𝑋)⟩ = ⟨1, 𝑦⟩)
5251eleq1d 2814 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
53 oveq1 7396 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 𝐾) = (𝑦𝐾))
5453oveq1d 7404 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) = ((𝑦𝐾) mod 𝑁))
5554opeq2d 4846 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩)
5655eleq1d 2814 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
5750, 52, 563anbi123d 1438 . . . . . 6 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5846, 57syl 17 . . . . 5 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉) ↔ (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
5943, 58syl5ibrcom 247 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
6059rexlimdvva 3195 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
615, 60sylbid 240 . 2 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
6261imp 406 1 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ 𝑋𝑉) → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2109  wrex 3054  {cpr 4593  cop 4597   × cxp 5638  cfv 6513  (class class class)co 7389  2nd c2nd 7969  0cc0 11074  1c1 11075   + caddc 11077  cmin 11411   / cdiv 11841  cn 12187  2c2 12242  3c3 12243  cz 12535  cuz 12799  ..^cfzo 13621  cceil 13759   mod cmo 13837  Vtxcvtx 28929   gPetersenGr cgpg 48021
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 2702  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5263  ax-pow 5322  ax-pr 5389  ax-un 7713  ax-cnex 11130  ax-resscn 11131  ax-1cn 11132  ax-icn 11133  ax-addcl 11134  ax-addrcl 11135  ax-mulcl 11136  ax-mulrcl 11137  ax-mulcom 11138  ax-addass 11139  ax-mulass 11140  ax-distr 11141  ax-i2m1 11142  ax-1ne0 11143  ax-1rid 11144  ax-rnegex 11145  ax-rrecex 11146  ax-cnre 11147  ax-pre-lttri 11148  ax-pre-lttrn 11149  ax-pre-ltadd 11150  ax-pre-mulgt0 11151  ax-pre-sup 11152
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3756  df-csb 3865  df-dif 3919  df-un 3921  df-in 3923  df-ss 3933  df-pss 3936  df-nul 4299  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4913  df-iun 4959  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6276  df-ord 6337  df-on 6338  df-lim 6339  df-suc 6340  df-iota 6466  df-fun 6515  df-fn 6516  df-f 6517  df-f1 6518  df-fo 6519  df-f1o 6520  df-fv 6521  df-riota 7346  df-ov 7392  df-oprab 7393  df-mpo 7394  df-om 7845  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8380  df-1o 8436  df-oadd 8440  df-er 8673  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-fin 8924  df-sup 9399  df-inf 9400  df-dju 9860  df-card 9898  df-pnf 11216  df-mnf 11217  df-xr 11218  df-ltxr 11219  df-le 11220  df-sub 11413  df-neg 11414  df-div 11842  df-nn 12188  df-2 12250  df-3 12251  df-4 12252  df-5 12253  df-6 12254  df-7 12255  df-8 12256  df-9 12257  df-n0 12449  df-xnn0 12522  df-z 12536  df-dec 12656  df-uz 12800  df-rp 12958  df-fz 13475  df-fzo 13622  df-fl 13760  df-mod 13838  df-hash 14302  df-struct 17123  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17186  df-edgf 28922  df-vtx 28931  df-gpg 48022
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48055  gpgnbgrvtx1  48056
  Copyright terms: Public domain W3C validator