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Theorem numclwlk2lem2f1o 28168
 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 2875 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))))
2 fveq2 6649 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑅𝑦) = (𝑅𝑥))
3 oveq1 7146 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 → (𝑦 prefix (𝑁 + 1)) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
42, 3eqeq12d 2817 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1)) ↔ (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
51, 4imbi12d 348 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1))) ↔ (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
65imbi2d 344 . . . . . . 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 28167 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑦 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑦) = (𝑦 prefix (𝑁 + 1))))
126, 11chvarvv 2005 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
13123adant1 1127 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1))))
1413imp 410 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑅𝑥) = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
157, 8, 9, 10numclwlk2lem2f 28166 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))⟶(𝑋𝑄𝑁))
1615ffvelrnda 6832 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑅𝑥) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
1714, 16eqeltrrd 2894 . . 3 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))) → (𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
1817ralrimiva 3152 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 prefix (𝑁 + 1)) ∈ (𝑋𝑄𝑁))
197, 8, 9numclwwlk2lem1 28165 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) → ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))))
2019imp 410 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)) → ∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)))
217, 8numclwwlkovq 28163 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝑄𝑁) = {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)})
2221eleq2d 2878 . . . . . . . 8 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ 𝑢 ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)}))
23223adant1 1127 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ 𝑢 ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)}))
24 fveq1 6648 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑢 → (𝑤‘0) = (𝑢‘0))
2524eqeq1d 2803 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑢 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑢‘0) = 𝑋))
26 fveq2 6649 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = 𝑢 → (lastS‘𝑤) = (lastS‘𝑢))
2726neeq1d 3049 . . . . . . . . 9 (𝑤 = 𝑢 → ((lastS‘𝑤) ≠ 𝑋 ↔ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋))
2825, 27anbi12d 633 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑢 → (((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋) ↔ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)))
2928elrab 3631 . . . . . . 7 (𝑢 ∈ {𝑤 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑤) ≠ 𝑋)} ↔ (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋)))
3023, 29syl6bb 290 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) ↔ (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) ∧ ((𝑢‘0) = 𝑋 ∧ (lastS‘𝑢) ≠ 𝑋))))
31 wwlknbp1 27634 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑁 ∈ ℕ0𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
32 3simpc 1147 . . . . . . . . . . . . . . . 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 13884 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Word 𝑉 = Word (Vtx‘𝐺)
3534eleq2i 2884 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑢 ∈ Word 𝑉𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺))
3635anbi1i 626 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ↔ (𝑢 ∈ Word (Vtx‘𝐺) ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)))
3733, 36sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . 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 11896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
40 2nn 11702 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 ∈ ℕ
4140a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ)
4241nnzd 12078 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℤ)
43 nn0pzuz 12297 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℤ) → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
4439, 42, 43syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) ∈ (ℤ‘2))
459numclwwlkovh 28162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) = {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))})
4746eleq2d 2878 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ 𝑥 ∈ {𝑤 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0))}))
48 fveq1 6648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘0) = (𝑥‘0))
4948eqeq1d 2803 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘0) = 𝑋 ↔ (𝑥‘0) = 𝑋))
50 fveq1 6648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑤 = 𝑥 → (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) = (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)))
5150, 48neeq12d 3051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑤 = 𝑥 → ((𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0) ↔ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))
5249, 51anbi12d 633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑤 = 𝑥 → (((𝑤‘0) = 𝑋 ∧ (𝑤‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑤‘0)) ↔ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0))))
5352elrab 3631 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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, 53syl6bb 290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))))
55543adant1 1127 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) ↔ (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) ∧ ((𝑥‘0) = 𝑋 ∧ (𝑥‘((𝑁 + 2) − 2)) ≠ (𝑥‘0)))))
5655adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 27824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 ∈ ((𝑁 + 2) ClWWalksN 𝐺) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = (𝑁 + 2)))
58 lencl 13880 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2 = (1 + 1)
6160a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 2 = (1 + 1))
6261oveq2d 7155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) = (𝑁 + (1 + 1)))
63 nncn 11637 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
64 1cnd 10629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
6563, 64, 64addassd 10656 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 + 1) + 1) = (𝑁 + (1 + 1)))
6662, 65eqtr4d 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 + 2) = ((𝑁 + 1) + 1))
6766adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑁 + 2) = ((𝑁 + 1) + 1))
6867eqeq2d 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ↔ (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
6968biimpcd 252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) → ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
7069adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → ((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1)))
7170impcom 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (♯‘𝑥) = ((𝑁 + 1) + 1))
72 oveq1 7146 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((♯‘𝑢) = (𝑁 + 1) → ((♯‘𝑢) + 1) = ((𝑁 + 1) + 1))
7372ad3antlr 730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → ((♯‘𝑢) + 1) = ((𝑁 + 1) + 1))
7471, 73eqtr4d 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))
7559, 74jca 515 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))
7675exp31 423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((♯‘𝑢) ∈ ℕ0 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (𝑁 ∈ ℕ → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
7758, 76sylan 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1132 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) → (((♯‘𝑥) = (𝑁 + 2) ∧ 𝑥 ∈ Word 𝑉) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))))
8079impcom 411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 462 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 243 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → (𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1))))
8786ralrimiv 3151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑢 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1)) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ)) → ∀𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))(𝑥 ∈ Word 𝑉 ∧ (♯‘𝑥) = ((♯‘𝑢) + 1)))
8838, 87jca 515 . . . . . . . . . . . . . . 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 416 . . . . . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . . . 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 410 . . . . . . . . . . 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 2958 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣𝑋
94 nfmpo1 7217 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑣(𝑣𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ‘2) ↦ {𝑤 ∈ (𝑣(ClWWalksNOn‘𝐺)𝑛) ∣ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ 𝑣})
959, 94nfcxfr 2956 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣𝐻
96 nfcv 2958 . . . . . . . . . . . . 13 𝑣(𝑁 + 2)
9793, 95, 96nfov 7169 . . . . . . . . . . . 12 𝑣(𝑋𝐻(𝑁 + 2))
9897reuccatpfxs1 14104 . . . . . . . . . . 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 410 . . . . . . . . 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 1141 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (♯‘𝑢) = (𝑁 + 1))
102101eqcomd 2807 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 ∈ (𝑁 WWalksN 𝐺) → (𝑁 + 1) = (♯‘𝑢))
103102ad4antr 731 . . . . . . . . . . . 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 7155 . . . . . . . . . . 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 2812 . . . . . . . . . 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 3344 . . . . . . . . 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 260 . . . . . . . 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 423 . . . . . . 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 243 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁) → (∃!𝑣𝑉 (𝑢 ++ ⟨“𝑣”⟩) ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2)) → ∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))))
111110imp 410 . . . 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 3152 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑢 ∈ (𝑋𝑄𝑁)∃!𝑥 ∈ (𝑋𝐻(𝑁 + 2))𝑢 = (𝑥 prefix (𝑁 + 1)))
11410f1ompt 6856 . 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 586 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅:(𝑋𝐻(𝑁 + 2))–1-1-onto→(𝑋𝑄𝑁))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2112   ≠ wne 2990  ∀wral 3109  ∃!wreu 3111  {crab 3113   ↦ cmpt 5113  –1-1-onto→wf1o 6327  ‘cfv 6328  (class class class)co 7139   ∈ cmpo 7141  0cc0 10530  1c1 10531   + caddc 10533   − cmin 10863  ℕcn 11629  2c2 11684  ℕ0cn0 11889  ℤcz 11973  ℤ≥cuz 12235  ♯chash 13690  Word cword 13861  lastSclsw 13909   ++ cconcat 13917  ⟨“cs1 13944   prefix cpfx 14027  Vtxcvtx 26793   WWalksN cwwlksn 27616   ClWWalksN cclwwlkn 27813  ClWWalksNOncclwwlknon 27876   FriendGraph cfrgr 28047 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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-oadd 8093  df-er 8276  df-map 8395  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-card 9356  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-nn 11630  df-2 11692  df-n0 11890  df-xnn0 11960  df-z 11974  df-uz 12236  df-rp 12382  df-fz 12890  df-fzo 13033  df-hash 13691  df-word 13862  df-lsw 13910  df-concat 13918  df-s1 13945  df-substr 13998  df-pfx 14028  df-wwlks 27620  df-wwlksn 27621  df-clwwlk 27771  df-clwwlkn 27814  df-clwwlknon 27877  df-frgr 28048 This theorem is referenced by:  numclwwlk2lem3  28169
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