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 48300
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 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 48293 . . 3 ((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) → (𝑋𝑉 ↔ ∃𝑥 ∈ {0, 1}∃𝑦 ∈ (0..^𝑁)𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩))
63fveq2i 6837 . . . . . . . 8 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
74, 6eqtri 2759 . . . . . . 7 𝑉 = (Vtx‘(𝑁 gPetersenGr 𝐾))
8 eluz3nn 12802 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
92, 1gpgvtx 48289 . . . . . . . . 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 2783 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)))
13 1ex 11128 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ V
1413prid2 4720 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ {0, 1}
1514a1i 11 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → 1 ∈ {0, 1})
16 elfzoelz 13575 . . . . . . . . . . . . . 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 13575 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1..^(⌈‘(𝑁 / 2))) → 𝐾 ∈ ℤ)
2019, 2eleq2s 2854 . . . . . . . . . . . . . 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 12600 . . . . . . . . . . 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 13814 . . . . . . . . . . 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 5663 . . . . . . . . 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 5663 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁)))
3118, 22zsubcld 12601 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ (ℤ‘3) ∧ 𝐾𝐽) ∧ (𝑥 ∈ {0, 1} ∧ 𝑦 ∈ (0..^𝑁))) → (𝑦𝐾) ∈ ℤ)
32 zmodfzo 13814 . . . . . . . . . . 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 5663 . . . . . . . . 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 2825 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
38 eleq2 2825 . . . . . . . . 9 (𝑉 = ({0, 1} × (0..^𝑁)) → (⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ ({0, 1} × (0..^𝑁))))
39 eleq2 2825 . . . . . . . . 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 3444 . . . . . . 7 𝑥 ∈ V
45 vex 3444 . . . . . . 7 𝑦 ∈ V
4644, 45op2ndd 7944 . . . . . 6 (𝑋 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (2nd𝑋) = 𝑦)
47 oveq1 7365 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) + 𝐾) = (𝑦 + 𝐾))
4847oveq1d 7373 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁) = ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁))
4948opeq2d 4836 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩)
5049eleq1d 2821 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (((2nd𝑋) + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, ((𝑦 + 𝐾) mod 𝑁)⟩ ∈ 𝑉))
51 opeq2 4830 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨1, (2nd𝑋)⟩ = ⟨1, 𝑦⟩)
5251eleq1d 2821 . . . . . . 7 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (⟨1, (2nd𝑋)⟩ ∈ 𝑉 ↔ ⟨1, 𝑦⟩ ∈ 𝑉))
53 oveq1 7365 . . . . . . . . . 10 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ((2nd𝑋) − 𝐾) = (𝑦𝐾))
5453oveq1d 7373 . . . . . . . . 9 ((2nd𝑋) = 𝑦 → (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁) = ((𝑦𝐾) mod 𝑁))
5554opeq2d 4836 . . . . . . . 8 ((2nd𝑋) = 𝑦 → ⟨1, (((2nd𝑋) − 𝐾) mod 𝑁)⟩ = ⟨1, ((𝑦𝐾) mod 𝑁)⟩)
5655eleq1d 2821 . . . . . . 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 3193 . . 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 1541  wcel 2113  wrex 3060  {cpr 4582  cop 4586   × cxp 5622  cfv 6492  (class class class)co 7358  2nd c2nd 7932  0cc0 11026  1c1 11027   + caddc 11029  cmin 11364   / cdiv 11794  cn 12145  2c2 12200  3c3 12201  cz 12488  cuz 12751  ..^cfzo 13570  cceil 13711   mod cmo 13789  Vtxcvtx 29069   gPetersenGr cgpg 48286
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103  ax-pre-sup 11104
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-int 4903  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-oadd 8401  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9345  df-inf 9346  df-dju 9813  df-card 9851  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-4 12210  df-5 12211  df-6 12212  df-7 12213  df-8 12214  df-9 12215  df-n0 12402  df-xnn0 12475  df-z 12489  df-dec 12608  df-uz 12752  df-rp 12906  df-fz 13424  df-fzo 13571  df-fl 13712  df-mod 13790  df-hash 14254  df-struct 17074  df-slot 17109  df-ndx 17121  df-base 17137  df-edgf 29062  df-vtx 29071  df-gpg 48287
This theorem is referenced by:  gpgnbgrvtx0  48320  gpgnbgrvtx1  48321
  Copyright terms: Public domain W3C validator