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 48414
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 29813 . . . . 5 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
97, 8syl 17 . . . 4 (𝜑𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 9upgrimtrls 48411 . . 3 (𝜑𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃))
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem1 48412 . . 3 (𝜑 → Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
12 pthiswlk 29815 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
131wlkf 29705 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
147, 12, 133syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
15 eqid 2741 . . . . . . . . . . . . 13 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
1615wlkp 29707 . . . . . . . . . . . 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 48405 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻))
1918ffnd 6660 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 14upgrimwlklem1 48402 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐸) = (♯‘𝐹))
21 wlkcl 29706 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
227, 12, 213syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
2320, 22eqeltrd 2841 . . . . . . . . . 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 220 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2820oveq2d 7376 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0...(♯‘𝐸)) = (0...(♯‘𝐹)))
2927, 28eleqtrrd 2844 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸)))
30 fnimapr 6914 . . . . . . . . 9 (((𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)) ∧ 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)) ∧ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸))) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3119, 25, 29, 30syl3anc 1380 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3231eleq2d 2827 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ 𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))}))
33 vex 3437 . . . . . . . 8 𝑥 ∈ V
3433elpr 4583 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))} ↔ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3532, 34bitrdi 289 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))))
361, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem2 48413 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3736simpld 496 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0))
38 eqeq2 2753 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → (((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0)))
3938notbid 320 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0)))
4037, 39syl5ibrcom 249 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4136simprd 497 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))
42 eqeq2 2753 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → (((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
4342notbid 320 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
4441, 43syl5ibrcom 249 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4540, 44jaod 866 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4645impancom 453 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4746imp 408 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) ∧ 𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4847nrexdv 3136 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4920eqcomd 2747 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝐹) = (♯‘𝐸))
5049oveq2d 7376 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0...(♯‘𝐹)) = (0...(♯‘𝐸)))
5150feq2d 6643 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻) ↔ (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻)))
5218, 51mpbird 259 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻))
5352ffnd 6660 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
5453adantr 482 . . . . . . . . 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 3926 . . . . . . . . . 10 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5857a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
5954, 58fvelimabd 6904 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))) ↔ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
6048, 59mtbird 327 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
6160ex 414 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
6235, 61sylbid 242 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
6362ralrimiv 3132 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
64 disj 4381 . . . 4 ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
6563, 64sylibr 236 . . 3 (𝜑 → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅)
6620oveq2d 7376 . . . . . . 7 (𝜑 → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
6766reseq2d 5938 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6867cnveqd 5820 . . . . 5 (𝜑((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6968funeqd 6511 . . . 4 (𝜑 → (Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ↔ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹)))))
70 preq2 4669 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → {0, (♯‘𝐸)} = {0, (♯‘𝐹)})
7170imaeq2d 6019 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) = ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}))
72 oveq2 7368 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
7372imaeq2d 6019 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
7471, 73ineq12d 4153 . . . . . 6 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
7574eqeq1d 2743 . . . . 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 1448 . . 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 1350 . 2 (𝜑 → (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
79 ispth 29811 . 2 (𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃) ↔ (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
8078, 79sylibr 236 1 (𝜑𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 208  wa 397  wo 854  w3a 1093   = wceq 1548  wcel 2121  wral 3055  wrex 3065  cin 3884  wss 3885  c0 4264  {cpr 4560   class class class wbr 5075  cmpt 5156  ccnv 5620  dom cdm 5621  cres 5623  cima 5624  ccom 5625  Fun wfun 6483   Fn wfn 6484  wf 6485  cfv 6489  (class class class)co 7360  0cc0 11033  1c1 11034  0cn0 12432  ...cfz 13456  ..^cfzo 13603  chash 14287  Word cword 14470  Vtxcvtx 29087  iEdgciedg 29088  USPGraphcuspgr 29239  Walkscwlks 29687  Trailsctrls 29779  Pathscpths 29800   GraphIso cgrim 48380
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5202  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682  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 209  df-an 398  df-or 855  df-ifp 1070  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-int 4881  df-iun 4926  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-tr 5183  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  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 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 29139  df-uhgr 29149  df-upgr 29173  df-uspgr 29241  df-wlks 29690  df-trls 29781  df-pths 29804  df-grim 48383
This theorem is referenced by:  upgrimcycls  48416
  Copyright terms: Public domain W3C validator