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Theorem numclwlk2lem2f1o 29097
Description: 𝑅 is a 1-1 onto function. (Contributed by Alexander van der Vekens, 6-Oct-2018.) (Revised by AV, 21-Jan-2022.) (Proof shortened by AV, 17-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
numclwlk2lem2f1o ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))–1-1-onto→(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,𝑣
Allowed substitution hints:   𝑄(𝑤,𝑣,𝑛)   𝑅(𝑥,𝑤,𝑣,𝑛)   𝐻(𝑤,𝑣,𝑛)

Proof of Theorem numclwlk2lem2f1o
Dummy variables 𝑦 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eleq1w 2820 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))))
2 fveq2 6834 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑅𝑦) = (𝑅𝑥))
3 oveq1 7353 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 prefix (𝑁 + 1)) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
42, 3eqeq12d 2753 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1)) ↔ (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
51, 4imbi12d 345 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1))) ↔ (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
65imbi2d 341 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑥 → (((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1)))) ↔ ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))))
7 numclwwlk.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
8 numclwwlk.q . . . . . . . 8 𝑄 = (𝑣𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑣)})
9 numclwwlk.h . . . . . . . 8 𝐻 = (𝑣𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ‘2) ↦ {𝑤 ∈ (𝑣(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑛) ∣ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ 𝑣})
10 numclwwlk.r . . . . . . . 8 𝑅 = (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↦ (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
117, 8, 9, 10numclwlk2lem2fv 29096 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1))))
126, 11chvarvv 2002 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
13123adant1 1130 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
1413imp 408 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
157, 8, 9, 10numclwlk2lem2f 29095 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))⟶(𝑋𝑄𝑁))
1615ffvelcdmda 7026 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑅𝑥) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
1714, 16eqeltrrd 2839 . . 3 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
1817ralrimiva 3141 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
197, 8, 9numclwwlk2lem1 29094 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) → ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))))
2019imp 408 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)) → ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)))
217, 8numclwwlkovq 29092 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑄𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)})
2221eleq2d 2823 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ 𝑢 ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)}))
23223adant1 1130 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ 𝑢 ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)}))
24 fveq1 6833 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑢 → (𝑤‘0) = (𝑢‘0))
2524eqeq1d 2739 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑢 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑢‘0) = 𝑋))
26 fveq2 6834 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑢 → (lastS‘𝑤) = (lastS‘𝑢))
2726neeq1d 3001 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑢 → ((lastS‘𝑤) ≠ 𝑋 ↔ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋))
2825, 27anbi12d 632 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑢 → (((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋) ↔ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)))
2928elrab 3640 . . . . . . 7 (𝑢 ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)} ↔ (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)))
3023, 29bitrdi 287 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋))))
31 wwlknbp1 28563 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑁 ∈ ℕ0𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
32 3simpc 1150 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
3331, 32syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
347wrdeqi 14349 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Word 𝑉 = Word (Vtx‘𝐺)
3534eleq2i 2829 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 ∈ Word 𝑉𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺))
3635anbi1i 625 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ↔ (𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
3733, 36sylibr 233 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
38 simpll 765 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → 𝑢 ∈ Word 𝑉)
39 nnnn0 12350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
40 2nn 12156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ∈ ℕ
4140a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ)
4241nnzd 12535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℤ)
43 nn0pzuz 12755 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
4439, 42, 43syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
459numclwwlkovh 29091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑋𝑉 ∧ (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2)) → (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) = {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))})
4644, 45sylan2 594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) = {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))})
4746eleq2d 2823 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))}))
48 fveq1 6833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘0) = (𝑥‘0))
4948eqeq1d 2739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑥‘0) = 𝑋))
50 fveq1 6833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) = (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)))
5150, 48neeq12d 3003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0) ↔ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))
5249, 51anbi12d 632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑤 = 𝑥 → (((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0)) ↔ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))))
5352elrab 3640 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (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))))
5447, 53bitrdi 287 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))))
55543adant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))))
5655adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))))
577clwwlknbp 28753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = (𝑁 + 2)))
58 lencl 14345 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑢 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
59 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → 𝑥 ∈ Word 𝑉)
60 df-2 12146 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2 = (1 + 1)
6160a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 2 = (1 + 1))
6261oveq2d 7362 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) = (𝑁 + (1 + 1)))
63 nncn 12091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
64 1cnd 11080 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
6563, 64, 64addassd 11107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) + 1) = (𝑁 + (1 + 1)))
6662, 65eqtr4d 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) = ((𝑁 + 1) + 1))
6766adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑁 + 2) = ((𝑁 + 1) + 1))
6867eqeq2d 2748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ↔ (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
6968biimpcd 249 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) → ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
7069adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
7170impcom 409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1))
72 oveq1 7353 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((♯‘𝑢) = (𝑁 + 1) → ((♯‘𝑢) + 1) = ((𝑁 + 1) + 1))
7372ad3antlr 729 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → ((♯‘𝑢) + 1) = ((𝑁 + 1) + 1))
7471, 73eqtr4d 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))
7559, 74jca 513 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))
7675exp31 421 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (𝑁 ∈ ℕ → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
7758, 76sylan 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (𝑁 ∈ ℕ → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
7877com12 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
79783ad2ant3 1135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
8079impcom 409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8180com12 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8281ancoms 460 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = (𝑁 + 2)) → (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8357, 82syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8483adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8584com12 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8656, 85sylbid 239 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8786ralrimiv 3140 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))
8838, 87jca 513 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8988ex 414 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
9037, 89syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
9190adantr 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) → ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
9291imp 408 . . . . . . . . . . 11 (((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
93 nfcv 2905 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣𝑋
94 nfmpo1 7426 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑣(𝑣𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ‘2) ↦ {𝑤 ∈ (𝑣(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑛) ∣ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ 𝑣})
959, 94nfcxfr 2903 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣𝐻
96 nfcv 2905 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣(𝑁 + 2)
9793, 95, 96nfov 7376 . . . . . . . . . . . 12 𝑣(𝑋𝐻(𝑁 + 2))
9897reuccatpfxs1 14563 . . . . . . . . . . 11 ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (♯‘𝑢))))
9992, 98syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (♯‘𝑢))))
10099imp 408 . . . . . . . . 9 ((((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (♯‘𝑢)))
10131simp3d 1144 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1))
102101eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑁 + 1) = (♯‘𝑢))
103102ad4antr 730 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑁 + 1) = (♯‘𝑢))
104103oveq2d 7362 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) = (𝑥 prefix (♯‘𝑢)))
105104eqeq2d 2748 . . . . . . . . . 10 (((((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ↔ 𝑢 = (𝑥 prefix (♯‘𝑢))))
106105reubidva 3367 . . . . . . . . 9 ((((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ↔ ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (♯‘𝑢))))
107100, 106mpbird 257 . . . . . . . 8 ((((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) ∧ ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
108107exp31 421 . . . . . . 7 ((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) → ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
109108com12 32 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
11030, 109sylbid 239 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
111110imp 408 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
11220, 111mpd 15 . . 3 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
113112ralrimiva 3141 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
11410f1ompt 7050 . 2 (𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))–1-1-onto→(𝑋𝑄𝑁) ↔ (∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁) ∧ ∀𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
11518, 113, 114sylanbrc 584 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))–1-1-onto→(𝑋𝑄𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 397  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2941  wral 3062  ∃!wreu 3349  {crab 3405  cmpt 5183  1-1-ontowf1o 6487  cfv 6488  (class class class)co 7346  cmpo 7348  0cc0 10981  1c1 10982   + caddc 10984  cmin 11315  cn 12083  2c2 12138  0cn0 12343  cz 12429  cuz 12692  chash 14154  Word cword 14326  lastSclsw 14374   ++ cconcat 14382  ⟨“cs1 14407   prefix cpfx 14486  Vtxcvtx 27721   WWalksN cwwlksn 28545   ClWWalksN cclwwlkn 28742  ClWWalksNOncclwwlknon 28805   FriendGraph cfrgr 28976
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2708  ax-rep 5237  ax-sep 5251  ax-nul 5258  ax-pow 5315  ax-pr 5379  ax-un 7659  ax-cnex 11037  ax-resscn 11038  ax-1cn 11039  ax-icn 11040  ax-addcl 11041  ax-addrcl 11042  ax-mulcl 11043  ax-mulrcl 11044  ax-mulcom 11045  ax-addass 11046  ax-mulass 11047  ax-distr 11048  ax-i2m1 11049  ax-1ne0 11050  ax-1rid 11051  ax-rnegex 11052  ax-rrecex 11053  ax-cnre 11054  ax-pre-lttri 11055  ax-pre-lttrn 11056  ax-pre-ltadd 11057  ax-pre-mulgt0 11058
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3445  df-sbc 3735  df-csb 3851  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3924  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4861  df-int 4903  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5184  df-tr 5218  df-id 5525  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5582  df-we 5584  df-xp 5633  df-rel 5634  df-cnv 5635  df-co 5636  df-dm 5637  df-rn 5638  df-res 5639  df-ima 5640  df-pred 6246  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6440  df-fun 6490  df-fn 6491  df-f 6492  df-f1 6493  df-fo 6494  df-f1o 6495  df-fv 6496  df-riota 7302  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7790  df-1st 7908  df-2nd 7909  df-frecs 8176  df-wrecs 8207  df-recs 8281  df-rdg 8320  df-1o 8376  df-oadd 8380  df-er 8578  df-map 8697  df-en 8814  df-dom 8815  df-sdom 8816  df-fin 8817  df-card 9805  df-pnf 11121  df-mnf 11122  df-xr 11123  df-ltxr 11124  df-le 11125  df-sub 11317  df-neg 11318  df-nn 12084  df-2 12146  df-n0 12344  df-xnn0 12416  df-z 12430  df-uz 12693  df-rp 12841  df-fz 13350  df-fzo 13493  df-hash 14155  df-word 14327  df-lsw 14375  df-concat 14383  df-s1 14408  df-substr 14457  df-pfx 14487  df-wwlks 28549  df-wwlksn 28550  df-clwwlk 28700  df-clwwlkn 28743  df-clwwlknon 28806  df-frgr 28977
This theorem is referenced by:  numclwwlk2lem3  29098
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