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 47870
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 29651 . . . . 5 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
97, 8syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 9upgrimtrls 47867 . . 3 (𝜑𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃))
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem1 47868 . . 3 (𝜑 → Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
12 pthiswlk 29653 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
131wlkf 29540 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
147, 12, 133syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
15 eqid 2735 . . . . . . . . . . . . 13 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
1615wlkp 29542 . . . . . . . . . . . 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 47861 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻))
1918ffnd 6706 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 14upgrimwlklem1 47858 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐸) = (♯‘𝐹))
21 wlkcl 29541 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
227, 12, 213syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
2320, 22eqeltrd 2834 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐸) ∈ ℕ0)
24 0elfz 13639 . . . . . . . . . 10 ((♯‘𝐸) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
2523, 24syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
26 nn0fz0 13640 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2722, 26sylib 218 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2820oveq2d 7419 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0...(♯‘𝐸)) = (0...(♯‘𝐹)))
2927, 28eleqtrrd 2837 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸)))
30 fnimapr 6961 . . . . . . . . 9 (((𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)) ∧ 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)) ∧ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸))) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3119, 25, 29, 30syl3anc 1373 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3231eleq2d 2820 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ 𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))}))
33 vex 3463 . . . . . . . 8 𝑥 ∈ V
3433elpr 4626 . . . . . . 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 47869 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3736simpld 494 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0))
38 eqeq2 2747 . . . . . . . . . . . . . 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 2747 . . . . . . . . . . . . . 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 859 . . . . . . . . . . 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 3135 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4920eqcomd 2741 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝐹) = (♯‘𝐸))
5049oveq2d 7419 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0...(♯‘𝐹)) = (0...(♯‘𝐸)))
5150feq2d 6691 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻) ↔ (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻)))
5218, 51mpbird 257 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻))
5352ffnd 6706 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
5453adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
55 fzo0ss1 13704 . . . . . . . . . . 11 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0..^(♯‘𝐹))
56 fzossfz 13693 . . . . . . . . . . 11 (0..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5755, 56sstri 3968 . . . . . . . . . 10 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5857a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
5954, 58fvelimabd 6951 . . . . . . . 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 3131 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
64 disj 4425 . . . 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 7419 . . . . . . 7 (𝜑 → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
6766reseq2d 5966 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6867cnveqd 5855 . . . . 5 (𝜑((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6968funeqd 6557 . . . 4 (𝜑 → (Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ↔ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹)))))
70 preq2 4710 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → {0, (♯‘𝐸)} = {0, (♯‘𝐹)})
7170imaeq2d 6047 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) = ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}))
72 oveq2 7411 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
7372imaeq2d 6047 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
7471, 73ineq12d 4196 . . . . . 6 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
7574eqeq1d 2737 . . . . 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 1441 . . 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 1343 . 2 (𝜑 → (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
79 ispth 29649 . 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 847  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2108  wral 3051  wrex 3060  cin 3925  wss 3926  c0 4308  {cpr 4603   class class class wbr 5119  cmpt 5201  ccnv 5653  dom cdm 5654  cres 5656  cima 5657  ccom 5658  Fun wfun 6524   Fn wfn 6525  wf 6526  cfv 6530  (class class class)co 7403  0cc0 11127  1c1 11128  0cn0 12499  ...cfz 13522  ..^cfzo 13669  chash 14346  Word cword 14529  Vtxcvtx 28921  iEdgciedg 28922  USPGraphcuspgr 29073  Walkscwlks 29522  Trailsctrls 29616  Pathscpths 29638   GraphIso cgrim 47836
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2707  ax-rep 5249  ax-sep 5266  ax-nul 5276  ax-pow 5335  ax-pr 5402  ax-un 7727  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-ifp 1063  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2809  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3360  df-rab 3416  df-v 3461  df-sbc 3766  df-csb 3875  df-dif 3929  df-un 3931  df-in 3933  df-ss 3943  df-pss 3946  df-nul 4309  df-if 4501  df-pw 4577  df-sn 4602  df-pr 4604  df-op 4608  df-uni 4884  df-int 4923  df-iun 4969  df-br 5120  df-opab 5182  df-mpt 5202  df-tr 5230  df-id 5548  df-eprel 5553  df-po 5561  df-so 5562  df-fr 5606  df-we 5608  df-xp 5660  df-rel 5661  df-cnv 5662  df-co 5663  df-dm 5664  df-rn 5665  df-res 5666  df-ima 5667  df-pred 6290  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6483  df-fun 6532  df-fn 6533  df-f 6534  df-f1 6535  df-fo 6536  df-f1o 6537  df-fv 6538  df-riota 7360  df-ov 7406  df-oprab 7407  df-mpo 7408  df-om 7860  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-2o 8479  df-oadd 8482  df-er 8717  df-map 8840  df-pm 8841  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-dju 9913  df-card 9951  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11466  df-neg 11467  df-nn 12239  df-2 12301  df-n0 12500  df-xnn0 12573  df-z 12587  df-uz 12851  df-fz 13523  df-fzo 13670  df-hash 14347  df-word 14530  df-edg 28973  df-uhgr 28983  df-upgr 29007  df-uspgr 29075  df-wlks 29525  df-trls 29618  df-pths 29642  df-grim 47839
This theorem is referenced by:  upgrimcycls  47872
  Copyright terms: Public domain W3C validator