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Theorem numclwlk2lem2f 27853
Description: 𝑅 is a function mapping the "closed (n+2)-walks v(0) ... v(n-2) v(n-1) v(n) v(n+1) v(n+2) starting at 𝑋 = v(0) = v(n+2) with v(n) =/= X" to the words representing the prefix v(0) ... v(n-2) v(n-1) v(n) of the walk. (Contributed by Alexander van der Vekens, 5-Oct-2018.) (Revised by AV, 31-May-2021.) (Proof shortened by AV, 23-Mar-2022.) (Revised by AV, 1-Nov-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
numclwwlk.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
numclwwlk.q 𝑄 = (𝑣𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑣)})
numclwwlk.h 𝐻 = (𝑣𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ‘2) ↦ {𝑤 ∈ (𝑣(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑛) ∣ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ 𝑣})
numclwwlk.r 𝑅 = (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↦ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
Assertion
Ref Expression
numclwlk2lem2f ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))⟶(𝑋𝑄𝑁))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐺,𝑣,𝑤   𝑛,𝑁,𝑣,𝑤   𝑛,𝑉,𝑣   𝑛,𝑋,𝑣,𝑤   𝑤,𝑉   𝑥,𝐺,𝑤   𝑥,𝐻   𝑥,𝑁   𝑥,𝑄   𝑥,𝑉   𝑥,𝑋
Allowed substitution hints:   𝑄(𝑤,𝑣,𝑛)   𝑅(𝑥,𝑤,𝑣,𝑛)   𝐻(𝑤,𝑣,𝑛)

Proof of Theorem numclwlk2lem2f
StepHypRef Expression
1 nnnn0 11757 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
2 2z 11868 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℤ
32a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℤ)
4 nn0pzuz 12159 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
51, 3, 4syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
65anim2i 616 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑉 ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2)))
763adant1 1123 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑉 ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2)))
8 numclwwlk.h . . . . . . . . 9 𝐻 = (𝑣𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ‘2) ↦ {𝑤 ∈ (𝑣(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑛) ∣ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ 𝑣})
98numclwwlkovh 27849 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑉 ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2)) → (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) = {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))})
109eleq2d 2868 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉 ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2)) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))}))
117, 10syl 17 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))}))
12 fveq1 6542 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘0) = (𝑥‘0))
1312eqeq1d 2797 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑥‘0) = 𝑋))
14 fveq1 6542 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) = (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)))
1514, 12neeq12d 3045 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0) ↔ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))
1613, 15anbi12d 630 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑥 → (((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0)) ↔ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))))
1716elrab 3619 . . . . . 6 (𝑥 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))} ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))))
1811, 17syl6bb 288 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))))
19 peano2nn 11503 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
20 nnz 11858 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
2120, 3zaddcld 11945 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ ℤ)
22 uzid 12113 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 + 2) ∈ ℤ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘(𝑁 + 2)))
2321, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘(𝑁 + 2)))
24 nncn 11499 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
25 1cnd 10487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
2624, 25, 25addassd 10514 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) + 1) = (𝑁 + (1 + 1)))
27 1p1e2 11615 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (1 + 1) = 2
2827a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ → (1 + 1) = 2)
2928oveq2d 7037 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + (1 + 1)) = (𝑁 + 2))
3026, 29eqtrd 2831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) + 1) = (𝑁 + 2))
3130fveq2d 6547 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ → (ℤ‘((𝑁 + 1) + 1)) = (ℤ‘(𝑁 + 2)))
3223, 31eleqtrrd 2886 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘((𝑁 + 1) + 1)))
3319, 32jca 512 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) ∈ ℕ ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘((𝑁 + 1) + 1))))
34333ad2ant3 1128 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑁 + 1) ∈ ℕ ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘((𝑁 + 1) + 1))))
3534adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → ((𝑁 + 1) ∈ ℕ ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘((𝑁 + 1) + 1))))
36 simprl 767 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → 𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺))
37 wwlksubclwwlk 27529 . . . . . . . . 9 (((𝑁 + 1) ∈ ℕ ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘((𝑁 + 1) + 1))) → (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (((𝑁 + 1) − 1) WWalksN 𝐺)))
3835, 36, 37sylc 65 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (((𝑁 + 1) − 1) WWalksN 𝐺))
39 pncan1 10917 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℂ → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
4039eqcomd 2801 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℂ → 𝑁 = ((𝑁 + 1) − 1))
4124, 40syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 = ((𝑁 + 1) − 1))
4241oveq1d 7036 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 WWalksN 𝐺) = (((𝑁 + 1) − 1) WWalksN 𝐺))
4342eleq2d 2868 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ↔ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (((𝑁 + 1) − 1) WWalksN 𝐺)))
44433ad2ant3 1128 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ↔ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (((𝑁 + 1) − 1) WWalksN 𝐺)))
4544adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ↔ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (((𝑁 + 1) − 1) WWalksN 𝐺)))
4638, 45mpbird 258 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺))
47 numclwwlk.v . . . . . . . . . . . . 13 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
4847clwwlknbp 27505 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = (𝑁 + 2)))
49 simprl 767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (𝑥‘0) = 𝑋)
50 simprr 769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → 𝑥 ∈ Word 𝑉)
51 peano2nn0 11790 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
521, 51syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
53 nnre 11498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
5453lep1d 11424 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ≤ (𝑁 + 1))
55 elfz2nn0 12853 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑁 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑁 + 1) ∈ ℕ0𝑁 ≤ (𝑁 + 1)))
561, 52, 54, 55syl3anbrc 1336 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
57 2cnd 11568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℂ)
58 addsubass 10749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 2) − 1) = (𝑁 + (2 − 1)))
59 2m1e1 11616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (2 − 1) = 1
6059oveq2i 7032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑁 + (2 − 1)) = (𝑁 + 1)
6158, 60syl6eq 2847 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 2) − 1) = (𝑁 + 1))
6224, 57, 25, 61syl3anc 1364 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 2) − 1) = (𝑁 + 1))
6362oveq2d 7037 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑁 ∈ ℕ → (0...((𝑁 + 2) − 1)) = (0...(𝑁 + 1)))
6456, 63eleqtrrd 2886 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ (0...((𝑁 + 2) − 1)))
65 elfzp1b 12839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 2) ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ (0...((𝑁 + 2) − 1)) ↔ (𝑁 + 1) ∈ (1...(𝑁 + 2))))
6620, 21, 65syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 ∈ (0...((𝑁 + 2) − 1)) ↔ (𝑁 + 1) ∈ (1...(𝑁 + 2))))
6764, 66mpbid 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 1) ∈ (1...(𝑁 + 2)))
6867adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑁 + 1) ∈ (1...(𝑁 + 2)))
69 oveq2 7029 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) → (1...(♯‘𝑥)) = (1...(𝑁 + 2)))
7069eleq2d 2868 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) → ((𝑁 + 1) ∈ (1...(♯‘𝑥)) ↔ (𝑁 + 1) ∈ (1...(𝑁 + 2))))
7170ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → ((𝑁 + 1) ∈ (1...(♯‘𝑥)) ↔ (𝑁 + 1) ∈ (1...(𝑁 + 2))))
7268, 71mpbird 258 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑁 + 1) ∈ (1...(♯‘𝑥)))
73 pfxfv0 13895 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑁 + 1) ∈ (1...(♯‘𝑥))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = (𝑥‘0))
7450, 72, 73syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = (𝑥‘0))
7574ex 413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑁 ∈ ℕ → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = (𝑥‘0)))
7675adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = (𝑥‘0)))
7776impcom 408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = (𝑥‘0))
7877ad2antrl 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = (𝑥‘0))
79 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (𝑥‘0) = 𝑋)
8078, 79eqtrd 2831 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋)
81 pfxfvlsw 13898 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑁 + 1) ∈ (1...(♯‘𝑥))) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) = (𝑥‘((𝑁 + 1) − 1)))
8250, 72, 81syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) = (𝑥‘((𝑁 + 1) − 1)))
8324, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
8424, 57pncand 10851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 2) − 2) = 𝑁)
8583, 84eqtr4d 2834 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) − 1) = ((𝑁 + 2) − 2))
8685fveq2d 6547 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑥‘((𝑁 + 1) − 1)) = (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)))
8786adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑥‘((𝑁 + 1) − 1)) = (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)))
8882, 87eqtr2d 2832 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) = (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
8988ex 413 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑁 ∈ ℕ → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) = (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
9089adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) = (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
9190impcom 408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) = (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
9291neeq1d 3043 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0) ↔ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0)))
9392biimpcd 250 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0) → ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0)))
9493adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)) → ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0)))
9594impcom 408 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0))
9695adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0))
97 neeq2 3047 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑋 = (𝑥‘0) → ((lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋 ↔ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0)))
9897eqcoms 2803 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥‘0) = 𝑋 → ((lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋 ↔ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0)))
9998adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → ((lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋 ↔ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ (𝑥‘0)))
10096, 99mpbird 258 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)
10180, 100jca 512 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ ((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))
10249, 101mpancom 684 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) ∧ (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))
103102exp31 420 . . . . . . . . . . . . . 14 (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
104103com23 86 . . . . . . . . . . . . 13 (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)) → ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
105104ancoms 459 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = (𝑁 + 2)) → (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)) → ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
10648, 105syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)) → ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
107106imp 407 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
108107com12 32 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
1091083adant1 1123 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
110109imp 407 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))
11146, 110jca 512 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
112111ex 413 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
11318, 112sylbid 241 . . . 4 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
114113imp 407 . . 3 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
115 3simpc 1143 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ))
116115adantr 481 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ))
117 numclwwlk.q . . . . . . 7 𝑄 = (𝑣𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑣)})
11847, 117numclwwlkovq 27850 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑄𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)})
119116, 118syl 17 . . . . 5 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑋𝑄𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)})
120119eleq2d 2868 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)}))
121 fveq1 6542 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) → (𝑤‘0) = ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0))
122121eqeq1d 2797 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ ((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋))
123 fveq2 6543 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) → (lastS‘𝑤) = (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
124123neeq1d 3043 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) → ((lastS‘𝑤) ≠ 𝑋 ↔ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))
125122, 124anbi12d 630 . . . . 5 (𝑤 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) → (((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋) ↔ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
126125elrab 3619 . . . 4 ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)} ↔ ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋)))
127120, 126syl6bb 288 . . 3 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ ((𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ (((𝑥 prefix (𝑁 + 1))‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘(𝑥 prefix (𝑁 + 1))) ≠ 𝑋))))
128114, 127mpbird 258 . 2 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
129 numclwwlk.r . 2 𝑅 = (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↦ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
130128, 129fmptd 6746 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))⟶(𝑋𝑄𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1080   = wceq 1522  wcel 2081  wne 2984  {crab 3109   class class class wbr 4966  cmpt 5045  wf 6226  cfv 6230  (class class class)co 7021  cmpo 7023  cc 10386  0cc0 10388  1c1 10389   + caddc 10391  cle 10527  cmin 10722  cn 11491  2c2 11545  0cn0 11750  cz 11834  cuz 12098  ...cfz 12747  chash 13545  Word cword 13712  lastSclsw 13765   prefix cpfx 13873  Vtxcvtx 26469   WWalksN cwwlksn 27296   ClWWalksN cclwwlkn 27494  ClWWalksNOncclwwlknon 27558   FriendGraph cfrgr 27732
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1777  ax-4 1791  ax-5 1888  ax-6 1947  ax-7 1992  ax-8 2083  ax-9 2091  ax-10 2112  ax-11 2126  ax-12 2141  ax-13 2344  ax-ext 2769  ax-rep 5086  ax-sep 5099  ax-nul 5106  ax-pow 5162  ax-pr 5226  ax-un 7324  ax-cnex 10444  ax-resscn 10445  ax-1cn 10446  ax-icn 10447  ax-addcl 10448  ax-addrcl 10449  ax-mulcl 10450  ax-mulrcl 10451  ax-mulcom 10452  ax-addass 10453  ax-mulass 10454  ax-distr 10455  ax-i2m1 10456  ax-1ne0 10457  ax-1rid 10458  ax-rnegex 10459  ax-rrecex 10460  ax-cnre 10461  ax-pre-lttri 10462  ax-pre-lttrn 10463  ax-pre-ltadd 10464  ax-pre-mulgt0 10465
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1525  df-ex 1762  df-nf 1766  df-sb 2043  df-mo 2576  df-eu 2612  df-clab 2776  df-cleq 2788  df-clel 2863  df-nfc 2935  df-ne 2985  df-nel 3091  df-ral 3110  df-rex 3111  df-reu 3112  df-rab 3114  df-v 3439  df-sbc 3710  df-csb 3816  df-dif 3866  df-un 3868  df-in 3870  df-ss 3878  df-pss 3880  df-nul 4216  df-if 4386  df-pw 4459  df-sn 4477  df-pr 4479  df-tp 4481  df-op 4483  df-uni 4750  df-int 4787  df-iun 4831  df-br 4967  df-opab 5029  df-mpt 5046  df-tr 5069  df-id 5353  df-eprel 5358  df-po 5367  df-so 5368  df-fr 5407  df-we 5409  df-xp 5454  df-rel 5455  df-cnv 5456  df-co 5457  df-dm 5458  df-rn 5459  df-res 5460  df-ima 5461  df-pred 6028  df-ord 6074  df-on 6075  df-lim 6076  df-suc 6077  df-iota 6194  df-fun 6232  df-fn 6233  df-f 6234  df-f1 6235  df-fo 6236  df-f1o 6237  df-fv 6238  df-riota 6982  df-ov 7024  df-oprab 7025  df-mpo 7026  df-om 7442  df-1st 7550  df-2nd 7551  df-wrecs 7803  df-recs 7865  df-rdg 7903  df-1o 7958  df-oadd 7962  df-er 8144  df-map 8263  df-en 8363  df-dom 8364  df-sdom 8365  df-fin 8366  df-card 9219  df-pnf 10528  df-mnf 10529  df-xr 10530  df-ltxr 10531  df-le 10532  df-sub 10724  df-neg 10725  df-nn 11492  df-2 11553  df-n0 11751  df-xnn0 11821  df-z 11835  df-uz 12099  df-fz 12748  df-fzo 12889  df-hash 13546  df-word 13713  df-lsw 13766  df-substr 13844  df-pfx 13874  df-wwlks 27300  df-wwlksn 27301  df-clwwlk 27452  df-clwwlkn 27495  df-clwwlknon 27559
This theorem is referenced by:  numclwlk2lem2f1o  27855
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