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 48597
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 30013 . . . . 5 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
97, 8syl 18 . . . 4 (𝜑𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
101, 2, 3, 4, 5, 6, 9upgrimtrls 48594 . . 3 (𝜑𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃))
111, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem1 48595 . . 3 (𝜑 → Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
12 pthiswlk 30015 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
131wlkf 29905 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
147, 12, 133syl 19 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
15 eqid 2769 . . . . . . . . . . . . 13 (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
1615wlkp 29907 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
177, 12, 163syl 19 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
181, 2, 3, 4, 5, 6, 14, 17upgrimwlklem4 48588 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻))
1918ffnd 6707 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)))
201, 2, 3, 4, 5, 6, 14upgrimwlklem1 48585 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐸) = (♯‘𝐹))
21 wlkcl 29906 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
227, 12, 213syl 19 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
2320, 22eqeltrd 2869 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐸) ∈ ℕ0)
24 0elfz 13652 . . . . . . . . . 10 ((♯‘𝐸) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
2523, 24syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)))
26 nn0fz0 13653 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2722, 26sylib 221 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
2820oveq2d 7427 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0...(♯‘𝐸)) = (0...(♯‘𝐹)))
2927, 28eleqtrrd 2872 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸)))
30 fnimapr 6965 . . . . . . . . 9 (((𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐸)) ∧ 0 ∈ (0...(♯‘𝐸)) ∧ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐸))) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3119, 25, 29, 30syl3anc 1396 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) = {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))})
3231eleq2d 2855 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ 𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))}))
33 vex 3467 . . . . . . . 8 𝑥 ∈ V
3433elpr 4619 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ {((𝑁𝑃)‘0), ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))} ↔ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3532, 34bitrdi 290 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))))
361, 2, 3, 4, 5, 6, 7upgrimpthslem2 48596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
3736simpld 499 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0))
38 eqeq2 2781 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → (((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0)))
3938notbid 321 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘0)))
4037, 39syl5ibrcom 250 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4136simprd 500 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))
42 eqeq2 2781 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → (((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
4342notbid 321 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → (¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥 ↔ ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))))
4441, 43syl5ibrcom 250 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4540, 44jaod 872 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4645impancom 456 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
4746imp 411 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) ∧ 𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ¬ ((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4847nrexdv 3166 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥)
4920eqcomd 2775 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (♯‘𝐹) = (♯‘𝐸))
5049oveq2d 7427 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (0...(♯‘𝐹)) = (0...(♯‘𝐸)))
5150feq2d 6690 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻) ↔ (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐸))⟶(Vtx‘𝐻)))
5218, 51mpbird 260 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁𝑃):(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐻))
5352ffnd 6707 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
5453adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑁𝑃) Fn (0...(♯‘𝐹)))
55 fzo0ss1 13718 . . . . . . . . . . 11 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0..^(♯‘𝐹))
56 fzossfz 13707 . . . . . . . . . . 11 (0..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5755, 56sstri 3954 . . . . . . . . . 10 (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
5857a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
5954, 58fvelimabd 6955 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))) ↔ ∃𝑦 ∈ (1..^(♯‘𝐹))((𝑁𝑃)‘𝑦) = 𝑥))
6048, 59mtbird 328 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹)))) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
6160ex 417 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑥 = ((𝑁𝑃)‘0) ∨ 𝑥 = ((𝑁𝑃)‘(♯‘𝐹))) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
6235, 61sylbid 243 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
6362ralrimiv 3162 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
64 disj 4416 . . . 4 ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅ ↔ ∀𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ¬ 𝑥 ∈ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
6563, 64sylibr 237 . . 3 (𝜑 → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅)
6620oveq2d 7427 . . . . . . 7 (𝜑 → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
6766reseq2d 5979 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6867cnveqd 5862 . . . . 5 (𝜑((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
6968funeqd 6559 . . . 4 (𝜑 → (Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ↔ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐹)))))
70 preq2 4705 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → {0, (♯‘𝐸)} = {0, (♯‘𝐹)})
7170imaeq2d 6063 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) = ((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}))
72 oveq2 7419 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (1..^(♯‘𝐸)) = (1..^(♯‘𝐹)))
7372imaeq2d 6063 . . . . . . 7 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸))) = ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹))))
7471, 73ineq12d 4182 . . . . . 6 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))))
7574eqeq1d 2771 . . . . 5 ((♯‘𝐸) = (♯‘𝐹) → ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅ ↔ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅))
7620, 75syl 18 . . . 4 (𝜑 → ((((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅ ↔ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅))
7769, 763anbi23d 1465 . . 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 1359 . 2 (𝜑 → (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
79 ispth 30011 . 2 (𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃) ↔ (𝐸(Trails‘𝐻)(𝑁𝑃) ∧ Fun ((𝑁𝑃) ↾ (1..^(♯‘𝐸))) ∧ (((𝑁𝑃) “ {0, (♯‘𝐸)}) ∩ ((𝑁𝑃) “ (1..^(♯‘𝐸)))) = ∅))
8078, 79sylibr 237 1 (𝜑𝐸(Paths‘𝐻)(𝑁𝑃))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400  wo 860  w3a 1101   = wceq 1567  wcel 2149  wral 3085  wrex 3095  cin 3912  wss 3913  c0 4294  {cpr 4596   class class class wbr 5113  cmpt 5196  ccnv 5661  dom cdm 5662  cres 5664  cima 5665  ccom 5666  Fun wfun 6531   Fn wfn 6532  wf 6533  cfv 6537  (class class class)co 7411  0cc0 11100  1c1 11101  0cn0 12504  ...cfz 13535  ..^cfzo 13682  chash 14366  Word cword 14550  Vtxcvtx 29287  iEdgciedg 29288  USPGraphcuspgr 29439  Walkscwlks 29887  Trailsctrls 29979  Pathscpths 30000   GraphIso cgrim 48563
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-ifp 1077  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-2o 8454  df-oadd 8457  df-er 8694  df-map 8826  df-pm 8827  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-dju 9887  df-card 9925  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-nn 12234  df-2 12303  df-n0 12505  df-xnn0 12578  df-z 12592  df-uz 12863  df-fz 13536  df-fzo 13683  df-hash 14367  df-word 14551  df-edg 29339  df-uhgr 29349  df-upgr 29373  df-uspgr 29441  df-wlks 29890  df-trls 29981  df-pths 30004  df-grim 48566
This theorem is referenced by:  upgrimcycls  48599
  Copyright terms: Public domain W3C validator