Theorem upgrimpthslem2 49006

Description: Lemma 2 for upgrimpths 49007. (Contributed by AV, 31-Oct-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
upgrimwlk.i	⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
upgrimwlk.j	⊢ 𝐽 = (iEdg‘𝐻)
upgrimwlk.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ USPGraph)
upgrimwlk.h	⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ USPGraph)
upgrimwlk.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻))
upgrimwlk.e	⊢ 𝐸 = (𝑥 ∈ dom 𝐹 ↦ (◡𝐽‘(𝑁 “ (𝐼‘(𝐹‘𝑥)))))
upgrimpths.p	⊢ (𝜑 → 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃)

Assertion

Ref	Expression
upgrimpthslem2	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝑥,𝐼   𝑥,𝐽   𝑥,𝑃   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐸(𝑥)   𝐻(𝑥)   𝑁(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem upgrimpthslem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		upgrimwlk.n	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻))
2		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
3		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘𝐻) = (Vtx‘𝐻)
4	2, 3	grimf1o 48982	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) → 𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1-onto→(Vtx‘𝐻))
5		f1of1 6823	. . . . . 6 ⊢ (𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1-onto→(Vtx‘𝐻) → 𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1→(Vtx‘𝐻))
6	1, 4, 5	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1→(Vtx‘𝐻))
7	6	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1→(Vtx‘𝐻))
8		upgrimpths.p	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃)
9		pthiswlk 30310	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
10	2	wlkp 30197	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
11	10	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
12		fzo0ss1 13824	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0..^(♯‘𝐹))
13		fzossfz 13813	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (0..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
14	12, 13	sstri 3917	. . . . . . . . . 10 ⊢ (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
15	14	sseli 3904	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
16	15	adantl 487	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑋 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
17	11, 16	ffvelcdmd 7085	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘𝑋) ∈ (Vtx‘𝐺))
18	17	ex 418	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → (𝑃‘𝑋) ∈ (Vtx‘𝐺)))
19	8, 9, 18	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → (𝑃‘𝑋) ∈ (Vtx‘𝐺)))
20	19	imp 412	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘𝑋) ∈ (Vtx‘𝐺))
21		wlkcl 30196	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
22		0elfz 13758	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
23	21, 22	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
24	10, 23	ffvelcdmd 7085	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (𝑃‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
25	8, 9, 24	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
26	25	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘0) ∈ (Vtx‘𝐺))
27	8	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃)
28		simpr 490	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)))
29	8, 9, 21	3syl 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
30	29, 22	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
31	30	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 0 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
32		elfzole1 13802	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 1 ≤ 𝑋)
33		elfzoelz 13793	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ∈ ℤ)
34		zgt0ge1 12752	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ ℤ → (0 < 𝑋 ↔ 1 ≤ 𝑋))
35	33, 34	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → (0 < 𝑋 ↔ 1 ≤ 𝑋))
36		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) ∧ 0 < 𝑋) → 0 < 𝑋)
37	36	gt0ne0d 11880	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) ∧ 0 < 𝑋) → 𝑋 ≠ 0)
38	37	ex 418	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → (0 < 𝑋 → 𝑋 ≠ 0))
39	35, 38	sylbird 263	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → (1 ≤ 𝑋 → 𝑋 ≠ 0))
40	32, 39	mpd 16	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ≠ 0)
41	40	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑋 ≠ 0)
42		pthdivtx 30312	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) ∧ 0 ∈ (0...(♯‘𝐹)) ∧ 𝑋 ≠ 0)) → (𝑃‘𝑋) ≠ (𝑃‘0))
43	27, 28, 31, 41, 42	syl13anc 1399	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘𝑋) ≠ (𝑃‘0))
44		dff14i 7263	. . . 4 ⊢ ((𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1→(Vtx‘𝐻) ∧ ((𝑃‘𝑋) ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝑃‘0) ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝑃‘𝑋) ≠ (𝑃‘0))) → (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘0)))
45	7, 20, 26, 43, 44	syl13anc 1399	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘0)))
46		nn0fz0 13759	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
47	21, 46	sylib 221	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
48	10, 47	ffvelcdmd 7085	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ (Vtx‘𝐺))
49	8, 9, 48	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ (Vtx‘𝐺))
50	49	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ (Vtx‘𝐺))
51	29, 46	sylib 221	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
52	51	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)))
53	33	zred 12803	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ∈ ℝ)
54		elfzolt2 13803	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 < (♯‘𝐹))
55	53, 54	ltned 11446	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ≠ (♯‘𝐹))
56	55	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑋 ≠ (♯‘𝐹))
57		pthdivtx 30312	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) ∈ (0...(♯‘𝐹)) ∧ 𝑋 ≠ (♯‘𝐹))) → (𝑃‘𝑋) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)))
58	27, 28, 52, 56, 57	syl13anc 1399	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘𝑋) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)))
59		dff14i 7263	. . . 4 ⊢ ((𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1→(Vtx‘𝐻) ∧ ((𝑃‘𝑋) ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝑃‘𝑋) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)))) → (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘(♯‘𝐹))))
60	7, 20, 50, 58, 59	syl13anc 1399	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘(♯‘𝐹))))
61	8, 9, 10	3syl 19	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
62	61	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
63	15	adantl 487	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑋 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
64	62, 63	fvco3d 6986	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = (𝑁‘(𝑃‘𝑋)))
65	62, 31	fvco3d 6986	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) = (𝑁‘(𝑃‘0)))
66	64, 65	neeq12d 3016	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ↔ (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘0))))
67	62, 52	fvco3d 6986	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹)) = (𝑁‘(𝑃‘(♯‘𝐹))))
68	64, 67	neeq12d 3016	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹)) ↔ (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘(♯‘𝐹)))))
69	66, 68	anbi12d 644	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ∧ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹))) ↔ ((𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘0)) ∧ (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘(♯‘𝐹))))))
70	45, 60, 69	mpbir2and 726	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ∧ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹))))
71		df-ne 2956	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ↔ ¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0))
72		df-ne 2956	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹)) ↔ ¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹)))
73	71, 72	anbi12i 640	. 2 ⊢ ((((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ∧ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹))) ↔ (¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹))))
74	70, 73	sylib 221	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ∧ ¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ^◡ccnv 5649  dom cdm 5650   “ cima 5653   ∘ ccom 5654  ⟶wf 6534  –1-1→wf1 6535  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  0cc0 11200  1c1 11201   < clt 11343   ≤ cle 11344  ℕ₀cn0 12606  ℤcz 12693  ...cfz 13639  ..^cfzo 13788  ♯chash 14474  Vtxcvtx 29574  iEdgciedg 29575  USPGraphcuspgr 29729  Walkscwlks 30177  Pathscpths 30295   GraphIso cgrim 48973

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-hash 14475  df-word 14659  df-wlks 30180  df-trls 30275  df-pths 30299  df-grim 48976

This theorem is used by:  upgrimpths  49007