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 48703
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 2769 . . . 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 48696 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6882 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2792 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluz3nn 12909 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 48692 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
108, 9sylan 591 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
1110adantr 485 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾)) = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
127, 11eqtrid 2816 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 1ex 11199 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ V
1413prid2 4731 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 1 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13683 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (0..^𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
1716adantl 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑦 ∈ ℤ)
1817adantl 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑦 ∈ ℤ)
19 elfzoelz 13683 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1..^(⌈‘(𝑁 / 2))) → 𝐾 ∈ ℤ)
2019, 2eleq2s 2887 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾𝐽𝐾 ∈ ℤ)
2120adantl 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → 𝐾 ∈ ℤ)
2221adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝐾 ∈ ℤ)
2318, 22zaddcld 12700 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑦 + 𝐾) ∈ ℤ)
248adantr 485 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → 𝑁 ∈ ℕ)
2524adantr 485 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑁 ∈ ℕ)
26 zmodfzo 13923 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 + 𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2723, 25, 26syl2anc 595 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
2815, 27opelxpd 5698 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
29 simprr 784 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑦 ∈ (0..^𝑁))
3015, 29opelxpd 5698 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
3118, 22zsubcld 12701 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑦𝐾) ∈ ℤ)
32 zmodfzo 13923 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑦𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
3331, 25, 32syl2anc 595 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ((𝑦𝐾) mod 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
3415, 33opelxpd 5698 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
3528, 30, 343jca 1144 . . . . . . . 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 485 . . . . . . 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 2858 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
38 eleq2 2858 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
39 eleq2 2858 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
4037, 38, 393anbi123d 1462 . . . . . . . 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 486 . . . . . . 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 260 . . . . . 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 699 . . . . 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 3467 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
45 vex 3467 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4644, 45op2ndd 7993 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
47 oveq1 7415 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 𝐾) = (𝑦 + 𝐾))
4847oveq1d 7423 . . . . . . . . 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 2854 . . . . . . 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 2854 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
53 oveq1 7415 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 𝐾) = (𝑦𝐾))
5453oveq1d 7423 . . . . . . . . 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 2854 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
5750, 52, 563anbi123d 1462 . . . . . 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 18 . . . . 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 250 . . . 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 3228 . . 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 243 . 2 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ∧ ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉)))
6261imp 411 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 209  wa 400  w3a 1101   = wceq 1567  wcel 2149  wrex 3095  {cpr 4593  cop 4597   × cxp 5657  cfv 6534  (class class class)co 7408  2nd c2nd 7981  0cc0 11096  1c1 11097   + caddc 11099  cmin 11437   / cdiv 11867  cn 12229  2c2 12291  3c3 12292  cz 12587  cuz 12858  ..^cfzo 13678  cceil 13820   mod cmo 13898  Vtxcvtx 29283   gPetersenGr cgpg 48689
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173  ax-pre-sup 11174
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-oadd 8453  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9398  df-inf 9399  df-dju 9883  df-card 9921  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-9 12306  df-n0 12501  df-xnn0 12574  df-z 12588  df-dec 12708  df-uz 12859  df-rp 13013  df-fz 13532  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-mod 13899  df-hash 14363  df-struct 17203  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-edgf 29276  df-vtx 29285  df-gpg 48690
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48723  gpgnbgrvtx1  48724
  Copyright terms: Public domain W3C validator