Theorem upgrimpthslem2 48751

Description: Lemma 2 for upgrimpths 48752. (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 2765	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
3		eqid 2765	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘𝐻) = (Vtx‘𝐻)
4	2, 3	grimf1o 48727	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) → 𝑁:(Vtx‘𝐺)–1-1-onto→(Vtx‘𝐻))
5		f1of1 6824	. . . . . 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 30142	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
10	2	wlkp 30029	. . . . . . . . 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 13740	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0..^(♯‘𝐹))
13		fzossfz 13729	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (0..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
14	12, 13	sstri 3947	. . . . . . . . . 10 ⊢ (1..^(♯‘𝐹)) ⊆ (0...(♯‘𝐹))
15	14	sseli 3934	. . . . . . . . 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 30028	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
22		0elfz 13674	. . . . . . . 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 13718	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 1 ≤ 𝑋)
33		elfzoelz 13709	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ∈ ℤ)
34		zgt0ge1 12670	. . . . . . . . 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 11798	. . . . . . . . 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 30144	. . . . 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 13675	. . . . . . . 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 12721	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ∈ ℝ)
54		elfzolt2 13719	. . . . . . 7 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 < (♯‘𝐹))
55	53, 54	ltned 11366	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹)) → 𝑋 ≠ (♯‘𝐹))
56	55	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → 𝑋 ≠ (♯‘𝐹))
57		pthdivtx 30144	. . . . 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 6987	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = (𝑁‘(𝑃‘𝑋)))
65	62, 31	fvco3d 6987	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) = (𝑁‘(𝑃‘0)))
66	64, 65	neeq12d 3021	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ↔ (𝑁‘(𝑃‘𝑋)) ≠ (𝑁‘(𝑃‘0))))
67	62, 52	fvco3d 6987	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑋 ∈ (1..^(♯‘𝐹))) → ((𝑁 ∘ 𝑃)‘(♯‘𝐹)) = (𝑁‘(𝑃‘(♯‘𝐹))))
68	64, 67	neeq12d 3021	. . . 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 2961	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) ≠ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0) ↔ ¬ ((𝑁 ∘ 𝑃)‘𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑃)‘0))
72		df-ne 2961	. . 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 1570   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2960   class class class wbr 5111   ↦ cmpt 5194  ^◡ccnv 5662  dom cdm 5663   “ cima 5666   ∘ ccom 5667  ⟶wf 6537  –1-1→wf1 6538  –1-1-onto→wf1o 6540  ‘cfv 6541  (class class class)co 7420  0cc0 11120  1c1 11121   < clt 11263   ≤ cle 11264  ℕ₀cn0 12524  ℤcz 12611  ...cfz 13556  ..^cfzo 13704  ♯chash 14389  Vtxcvtx 29406  iEdgciedg 29407  USPGraphcuspgr 29561  Walkscwlks 30009  Pathscpths 30127   GraphIso cgrim 48718

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7743  ax-cnex 11176  ax-resscn 11177  ax-1cn 11178  ax-icn 11179  ax-addcl 11180  ax-addrcl 11181  ax-mulcl 11182  ax-mulrcl 11183  ax-mulcom 11184  ax-addass 11185  ax-mulass 11186  ax-distr 11187  ax-i2m1 11188  ax-1ne0 11189  ax-1rid 11190  ax-rnegex 11191  ax-rrecex 11192  ax-cnre 11193  ax-pre-lttri 11194  ax-pre-lttrn 11195  ax-pre-ltadd 11196  ax-pre-mulgt0 11197

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 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7870  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8365  df-rdg 8404  df-1o 8460  df-er 8701  df-map 8833  df-en 8951  df-dom 8952  df-sdom 8953  df-fin 8954  df-card 9942  df-pnf 11265  df-mnf 11266  df-xr 11267  df-ltxr 11268  df-le 11269  df-sub 11463  df-neg 11464  df-nn 12254  df-n0 12525  df-z 12612  df-uz 12884  df-fz 13557  df-fzo 13705  df-hash 14390  df-word 14574  df-wlks 30012  df-trls 30107  df-pths 30131  df-grim 48721

This theorem is used by:  upgrimpths  48752