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 48222
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 29800 . . . . 5 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
97, 8syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 9upgrimtrls 48219 . . 3 (𝜑𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃))
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem1 48220 . . 3 (𝜑 → Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
12 pthiswlk 29802 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
131wlkf 29692 . . . . . . . . . . . 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 29694 . . . . . . . . . . . 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 48213 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻))
1918ffnd 6664 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 14upgrimwlklem1 48210 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐸) = (♯‘𝐹))
21 wlkcl 29693 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
227, 12, 213syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
2320, 22eqeltrd 2837 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐸) ∈ ℕ0)
24 0elfz 13544 . . . . . . . . . 10 ((♯‘𝐸) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
2523, 24syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
26 nn0fz0 13545 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2722, 26sylib 218 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2820oveq2d 7376 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0...(♯‘𝐸)) = (0...(♯‘𝐹)))
2927, 28eleqtrrd 2840 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸)))
30 fnimapr 6918 . . . . . . . . 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 3445 . . . . . . . 8 𝑥 ∈ V
3433elpr 4606 . . . . . . 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 48221 . . . . . . . . . . . . . 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 3132 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4920eqcomd 2743 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝐹) = (♯‘𝐸))
5049oveq2d 7376 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0...(♯‘𝐹)) = (0...(♯‘𝐸)))
5150feq2d 6647 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻) ↔ (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻)))
5218, 51mpbird 257 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻))
5352ffnd 6664 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
5453adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
55 fzo0ss1 13609 . . . . . . . . . . 11 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0..^(♯‘𝐹))
56 fzossfz 13598 . . . . . . . . . . 11 (0..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5755, 56sstri 3944 . . . . . . . . . 10 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5857a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
5954, 58fvelimabd 6908 . . . . . . . 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 3128 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
64 disj 4403 . . . 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 7376 . . . . . . 7 (𝜑 → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
6766reseq2d 5939 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6867cnveqd 5825 . . . . 5 (𝜑((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6968funeqd 6515 . . . 4 (𝜑 → (Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ↔ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹)))))
70 preq2 4692 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → {0, (♯‘𝐸)} = {0, (♯‘𝐹)})
7170imaeq2d 6020 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) = ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}))
72 oveq2 7368 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
7372imaeq2d 6020 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
7471, 73ineq12d 4174 . . . . . 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 29798 . 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 3061  cin 3901  wss 3902  c0 4286  {cpr 4583   class class class wbr 5099  cmpt 5180  ccnv 5624  dom cdm 5625  cres 5627  cima 5628  ccom 5629  Fun wfun 6487   Fn wfn 6488  wf 6489  cfv 6493  (class class class)co 7360  0cc0 11030  1c1 11031  0cn0 12405  ...cfz 13427  ..^cfzo 13574  chash 14257  Word cword 14440  Vtxcvtx 29073  iEdgciedg 29074  USPGraphcuspgr 29225  Walkscwlks 29674  Trailsctrls 29766  Pathscpths 29787   GraphIso cgrim 48188
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 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107
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 3062  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-oadd 8403  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-dju 9817  df-card 9855  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12150  df-2 12212  df-n0 12406  df-xnn0 12479  df-z 12493  df-uz 12756  df-fz 13428  df-fzo 13575  df-hash 14258  df-word 14441  df-edg 29125  df-uhgr 29135  df-upgr 29159  df-uspgr 29227  df-wlks 29677  df-trls 29768  df-pths 29791  df-grim 48191
This theorem is referenced by:  upgrimcycls  48224
  Copyright terms: Public domain W3C validator