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Theorem numclwlk2lem2f1o 30399
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 2823 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))))
2 fveq2 6905 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑅𝑦) = (𝑅𝑥))
3 oveq1 7439 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 prefix (𝑁 + 1)) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
42, 3eqeq12d 2752 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1)) ↔ (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
51, 4imbi12d 344 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1))) ↔ (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
65imbi2d 340 . . . . . . 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 30398 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1))))
126, 11chvarvv 1997 . . . . . 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 406 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
157, 8, 9, 10numclwlk2lem2f 30397 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))⟶(𝑋𝑄𝑁))
1615ffvelcdmda 7103 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑅𝑥) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
1714, 16eqeltrrd 2841 . . 3 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
1817ralrimiva 3145 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
197, 8, 9numclwwlk2lem1 30396 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) → ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))))
2019imp 406 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)) → ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)))
217, 8numclwwlkovq 30394 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑄𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)})
2221eleq2d 2826 . . . . . . . 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 6904 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑢 → (𝑤‘0) = (𝑢‘0))
2524eqeq1d 2738 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑢 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑢‘0) = 𝑋))
26 fveq2 6905 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑢 → (lastS‘𝑤) = (lastS‘𝑢))
2726neeq1d 2999 . . . . . . . . 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 3691 . . . . . . 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 29865 . . . . . . . . . . . . . . . 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 14576 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Word 𝑉 = Word (Vtx‘𝐺)
3534eleq2i 2832 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 ∈ Word 𝑉𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺))
3635anbi1i 624 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ↔ (𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
3733, 36sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
38 simpll 766 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → 𝑢 ∈ Word 𝑉)
39 nnnn0 12535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
40 2nn 12340 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ∈ ℕ
4140a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ)
4241nnzd 12642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℤ)
43 nn0pzuz 12948 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
4439, 42, 43syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
459numclwwlkovh 30393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) = {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))})
4746eleq2d 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))}))
48 fveq1 6904 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘0) = (𝑥‘0))
4948eqeq1d 2738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑥‘0) = 𝑋))
50 fveq1 6904 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) = (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)))
5150, 48neeq12d 3001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3691 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 30055 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = (𝑁 + 2)))
58 lencl 14572 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑢 ∈ Word 𝑉 → (♯‘𝑢) ∈ ℕ0)
59 simprr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → 𝑥 ∈ Word 𝑉)
60 df-2 12330 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2 = (1 + 1)
6160a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 2 = (1 + 1))
6261oveq2d 7448 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) = (𝑁 + (1 + 1)))
63 nncn 12275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
64 1cnd 11257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
6563, 64, 64addassd 11284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) + 1) = (𝑁 + (1 + 1)))
6662, 65eqtr4d 2779 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) = ((𝑁 + 1) + 1))
6766adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑁 + 2) = ((𝑁 + 1) + 1))
6867eqeq2d 2747 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
7170impcom 407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1))
72 oveq1 7439 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((♯‘𝑢) = (𝑁 + 1) → ((♯‘𝑢) + 1) = ((𝑁 + 1) + 1))
7372ad3antlr 731 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → ((♯‘𝑢) + 1) = ((𝑁 + 1) + 1))
7471, 73eqtr4d 2779 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))
7559, 74jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))
7675exp31 419 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (𝑁 ∈ ℕ → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
7758, 76sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 458 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 240 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8786ralrimiv 3144 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))
8838, 87jca 511 . . . . . . . . . . . . . . 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 412 . . . . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . . 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 406 . . . . . . . . . . 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 2904 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣𝑋
94 nfmpo1 7514 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑣(𝑣𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ‘2) ↦ {𝑤 ∈ (𝑣(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑛) ∣ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ 𝑣})
959, 94nfcxfr 2902 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣𝐻
96 nfcv 2904 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣(𝑁 + 2)
9793, 95, 96nfov 7462 . . . . . . . . . . . 12 𝑣(𝑋𝐻(𝑁 + 2))
9897reuccatpfxs1 14786 . . . . . . . . . . 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 406 . . . . . . . . 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 2742 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑁 + 1) = (♯‘𝑢))
103102ad4antr 732 . . . . . . . . . . . 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 7448 . . . . . . . . . . 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 2747 . . . . . . . . . 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 3395 . . . . . . . . 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 419 . . . . . . 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 240 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
111110imp 406 . . . 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 3145 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
11410f1ompt 7130 . 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 583 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))–1-1-onto→(𝑋𝑄𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1539  wcel 2107  wne 2939  wral 3060  ∃!wreu 3377  {crab 3435  cmpt 5224  1-1-ontowf1o 6559  cfv 6560  (class class class)co 7432  cmpo 7434  0cc0 11156  1c1 11157   + caddc 11159  cmin 11493  cn 12267  2c2 12322  0cn0 12528  cz 12615  cuz 12879  chash 14370  Word cword 14553  lastSclsw 14601   ++ cconcat 14609  ⟨“cs1 14634   prefix cpfx 14709  Vtxcvtx 29014   WWalksN cwwlksn 29847   ClWWalksN cclwwlkn 30044  ClWWalksNOncclwwlknon 30107   FriendGraph cfrgr 30278
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-rep 5278  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pow 5364  ax-pr 5431  ax-un 7756  ax-cnex 11212  ax-resscn 11213  ax-1cn 11214  ax-icn 11215  ax-addcl 11216  ax-addrcl 11217  ax-mulcl 11218  ax-mulrcl 11219  ax-mulcom 11220  ax-addass 11221  ax-mulass 11222  ax-distr 11223  ax-i2m1 11224  ax-1ne0 11225  ax-1rid 11226  ax-rnegex 11227  ax-rrecex 11228  ax-cnre 11229  ax-pre-lttri 11230  ax-pre-lttrn 11231  ax-pre-ltadd 11232  ax-pre-mulgt0 11233
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-nfc 2891  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3379  df-reu 3380  df-rab 3436  df-v 3481  df-sbc 3788  df-csb 3899  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-pss 3970  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4907  df-int 4946  df-iun 4992  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5577  df-eprel 5583  df-po 5591  df-so 5592  df-fr 5636  df-we 5638  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-res 5696  df-ima 5697  df-pred 6320  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6513  df-fun 6562  df-fn 6563  df-f 6564  df-f1 6565  df-fo 6566  df-f1o 6567  df-fv 6568  df-riota 7389  df-ov 7435  df-oprab 7436  df-mpo 7437  df-om 7889  df-1st 8015  df-2nd 8016  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8412  df-rdg 8451  df-1o 8507  df-oadd 8511  df-er 8746  df-map 8869  df-en 8987  df-dom 8988  df-sdom 8989  df-fin 8990  df-card 9980  df-pnf 11298  df-mnf 11299  df-xr 11300  df-ltxr 11301  df-le 11302  df-sub 11495  df-neg 11496  df-nn 12268  df-2 12330  df-n0 12529  df-xnn0 12602  df-z 12616  df-uz 12880  df-rp 13036  df-fz 13549  df-fzo 13696  df-hash 14371  df-word 14554  df-lsw 14602  df-concat 14610  df-s1 14635  df-substr 14680  df-pfx 14710  df-wwlks 29851  df-wwlksn 29852  df-clwwlk 30002  df-clwwlkn 30045  df-clwwlknon 30108  df-frgr 30279
This theorem is referenced by:  numclwwlk2lem3  30400
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