Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  upgrimpths Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem upgrimpths 48401
Description: Graph isomorphisms between simple pseudographs map paths onto paths. (Contributed by AV, 31-Oct-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
upgrimwlk.i 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
upgrimwlk.j 𝐽 = (iEdg‘𝐻)
upgrimwlk.g (𝜑𝐺 ∈ USPGraph)
upgrimwlk.h (𝜑𝐻 ∈ USPGraph)
upgrimwlk.n (𝜑𝑁 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻))
upgrimwlk.e 𝐸 = (𝑥 ∈ dom 𝐹 ↦ (𝐽‘(𝑁 “ (𝐼‘(𝐹𝑥)))))
upgrimpths.p (𝜑𝐹(Paths‘𝐺)𝑃)
Assertion
Ref Expression
upgrimpths (𝜑𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝑥,𝐼   𝑥,𝐽   𝑥,𝑃   𝜑,𝑥   𝑥,𝐸   𝑥,𝑁
Allowed substitution hint:   𝐻(𝑥)

Proof of Theorem upgrimpths
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 upgrimwlk.i . . . 4 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
2 upgrimwlk.j . . . 4 𝐽 = (iEdg‘𝐻)
3 upgrimwlk.g . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ USPGraph)
4 upgrimwlk.h . . . 4 (𝜑𝐻 ∈ USPGraph)
5 upgrimwlk.n . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻))
6 upgrimwlk.e . . . 4 𝐸 = (𝑥 ∈ dom 𝐹 ↦ (𝐽‘(𝑁 “ (𝐼‘(𝐹𝑥)))))
7 upgrimpths.p . . . . 5 (𝜑𝐹(Paths‘𝐺)𝑃)
8 pthistrl 29810 . . . . 5 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
97, 8syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 9upgrimtrls 48398 . . 3 (𝜑𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃))
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem1 48399 . . 3 (𝜑 → Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
12 pthiswlk 29812 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
131wlkf 29702 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
147, 12, 133syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
15 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . 13 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
1615wlkp 29704 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
177, 12, 163syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
181, 2, 3, 4, 5, 6, 14, 17upgrimwlklem4 48392 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻))
1918ffnd 6665 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 14upgrimwlklem1 48389 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐸) = (♯‘𝐹))
21 wlkcl 29703 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
227, 12, 213syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
2320, 22eqeltrd 2837 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐸) ∈ ℕ0)
24 0elfz 13573 . . . . . . . . . 10 ((♯‘𝐸) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
2523, 24syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
26 nn0fz0 13574 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2722, 26sylib 218 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2820oveq2d 7378 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0...(♯‘𝐸)) = (0...(♯‘𝐹)))
2927, 28eleqtrrd 2840 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸)))
30 fnimapr 6919 . . . . . . . . 9 (((𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)) ∧ 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)) ∧ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸))) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3119, 25, 29, 30syl3anc 1374 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3231eleq2d 2823 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ 𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))}))
33 vex 3434 . . . . . . . 8 𝑥 ∈ V
3433elpr 4593 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))} ↔ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3532, 34bitrdi 287 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))))
361, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem2 48400 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3736simpld 494 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0))
38 eqeq2 2749 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → (((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0)))
3938notbid 318 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0)))
4037, 39syl5ibrcom 247 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4136simprd 495 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))
42 eqeq2 2749 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → (((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
4342notbid 318 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
4441, 43syl5ibrcom 247 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4540, 44jaod 860 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4645impancom 451 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4746imp 406 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) ∧ 𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4847nrexdv 3133 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4920eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝐹) = (♯‘𝐸))
5049oveq2d 7378 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0...(♯‘𝐹)) = (0...(♯‘𝐸)))
5150feq2d 6648 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻) ↔ (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻)))
5218, 51mpbird 257 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻))
5352ffnd 6665 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
5453adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
55 fzo0ss1 13639 . . . . . . . . . . 11 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0..^(♯‘𝐹))
56 fzossfz 13628 . . . . . . . . . . 11 (0..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5755, 56sstri 3932 . . . . . . . . . 10 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5857a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
5954, 58fvelimabd 6909 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))) ↔ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
6048, 59mtbird 325 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
6160ex 412 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
6235, 61sylbid 240 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
6362ralrimiv 3129 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
64 disj 4391 . . . 4 ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
6563, 64sylibr 234 . . 3 (𝜑 → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅)
6620oveq2d 7378 . . . . . . 7 (𝜑 → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
6766reseq2d 5940 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6867cnveqd 5826 . . . . 5 (𝜑((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6968funeqd 6516 . . . 4 (𝜑 → (Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ↔ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹)))))
70 preq2 4679 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → {0, (♯‘𝐸)} = {0, (♯‘𝐹)})
7170imaeq2d 6021 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) = ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}))
72 oveq2 7370 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
7372imaeq2d 6021 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
7471, 73ineq12d 4162 . . . . . 6 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
7574eqeq1d 2739 . . . . 5 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅ ↔ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅))
7620, 75syl 17 . . . 4 (𝜑 → ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅ ↔ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅))
7769, 763anbi23d 1442 . . 3 (𝜑 → ((𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅) ↔ (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅)))
7810, 11, 65, 77mpbir3and 1344 . 2 (𝜑 → (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
79 ispth 29808 . 2 (𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃) ↔ (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
8078, 79sylibr 234 1 (𝜑𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 848  w3a 1087   = wceq 1542  wcel 2114  wral 3052  wrex 3062  cin 3889  wss 3890  c0 4274  {cpr 4570   class class class wbr 5086  cmpt 5167  ccnv 5625  dom cdm 5626  cres 5628  cima 5629  ccom 5630  Fun wfun 6488   Fn wfn 6489  wf 6490  cfv 6494  (class class class)co 7362  0cc0 11033  1c1 11034  0cn0 12432  ...cfz 13456  ..^cfzo 13603  chash 14287  Word cword 14470  Vtxcvtx 29083  iEdgciedg 29084  USPGraphcuspgr 29235  Walkscwlks 29684  Trailsctrls 29776  Pathscpths 29797   GraphIso cgrim 48367
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5304  ax-pr 5372  ax-un 7684  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-ifp 1064  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5521  df-eprel 5526  df-po 5534  df-so 5535  df-fr 5579  df-we 5581  df-xp 5632  df-rel 5633  df-cnv 5634  df-co 5635  df-dm 5636  df-rn 5637  df-res 5638  df-ima 5639  df-pred 6261  df-ord 6322  df-on 6323  df-lim 6324  df-suc 6325  df-iota 6450  df-fun 6496  df-fn 6497  df-f 6498  df-f1 6499  df-fo 6500  df-f1o 6501  df-fv 6502  df-riota 7319  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-om 7813  df-1st 7937  df-2nd 7938  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-2o 8401  df-oadd 8404  df-er 8638  df-map 8770  df-pm 8771  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-dju 9820  df-card 9858  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-nn 12170  df-2 12239  df-n0 12433  df-xnn0 12506  df-z 12520  df-uz 12784  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-hash 14288  df-word 14471  df-edg 29135  df-uhgr 29145  df-upgr 29169  df-uspgr 29237  df-wlks 29687  df-trls 29778  df-pths 29801  df-grim 48370
This theorem is referenced by:  upgrimcycls  48403
  Copyright terms: Public domain W3C validator