MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  wlkp1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem wlkp1 30265
Description: Append one path segment (edge) 𝐸 from vertex (𝑃‘𝑁) to a vertex 𝐶 to a walk ⟨𝐹, 𝑃⟩ to become a walk ⟨𝐻, 𝑄⟩ of the supergraph 𝑆 obtained by adding the new edge to the graph 𝐺. Formerly proven directly for Eulerian paths (for pseudographs), see eupthp1 30822. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.) (Revised by AV, 6-Mar-2021.) (Proof shortened by AV, 18-Apr-2021.) (Revised by AV, 8-Apr-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
wlkp1.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
wlkp1.i 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
wlkp1.f (𝜑 → Fun 𝐼)
wlkp1.a (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
wlkp1.b (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
wlkp1.c (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑉)
wlkp1.d (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ dom 𝐼)
wlkp1.w (𝜑 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
wlkp1.n 𝑁 = (♯‘𝐹)
wlkp1.e (𝜑 → 𝐸 ∈ (Edg‘𝐺))
wlkp1.x (𝜑 → {(𝑃‘𝑁), 𝐶} ⊆ 𝐸)
wlkp1.u (𝜑 → (iEdg‘𝑆) = (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
wlkp1.h 𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})
wlkp1.q 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})
wlkp1.s (𝜑 → (Vtx‘𝑆) = 𝑉)
wlkp1.l ((𝜑 ∧ 𝐶 = (𝑃‘𝑁)) → 𝐸 = {𝐶})
Assertion
Ref Expression
wlkp1 (𝜑 → 𝐻(Walks‘𝑆)𝑄)

Proof of Theorem wlkp1
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 wlkp1.w . . . . . 6 (𝜑 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2 wlkp1.i . . . . . . 7 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
32wlkf 30200 . . . . . 6 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
4 wrdf 14666 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼 → 𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼)
5 wlkp1.n . . . . . . . . . 10 𝑁 = (♯‘𝐹)
65eqcomi 2769 . . . . . . . . 9 (♯‘𝐹) = 𝑁
76oveq2i 7431 . . . . . . . 8 (0..^(♯‘𝐹)) = (0..^𝑁)
87feq2i 6701 . . . . . . 7 (𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼 ↔ 𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼)
94, 8sylib 221 . . . . . 6 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼 → 𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼)
101, 3, 93syl 19 . . . . 5 (𝜑 → 𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼)
115fvexi 6899 . . . . . . 7 𝑁 ∈ V
1211a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ V)
13 wlkp1.b . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
14 snidg 4617 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ 𝑊 → 𝐵 ∈ {𝐵})
1513, 14syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐵 ∈ {𝐵})
16 wlkp1.e . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐸 ∈ (Edg‘𝐺))
17 dmsnopg 6214 . . . . . . . 8 (𝐸 ∈ (Edg‘𝐺) → dom {⟨𝐵, 𝐸⟩} = {𝐵})
1816, 17syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → dom {⟨𝐵, 𝐸⟩} = {𝐵})
1915, 18eleqtrrd 2863 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})
2012, 19fsnd 6869 . . . . 5 (𝜑 → {⟨𝑁, 𝐵⟩}:{𝑁}⟶dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})
21 fzodisjsn 13835 . . . . . 6 ((0..^𝑁) ∩ {𝑁}) = ∅
2221a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((0..^𝑁) ∩ {𝑁}) = ∅)
23 fun 6744 . . . . 5 (((𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼 ∧ {⟨𝑁, 𝐵⟩}:{𝑁}⟶dom {⟨𝐵, 𝐸⟩}) ∧ ((0..^𝑁) ∩ {𝑁}) = ∅) → (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}):((0..^𝑁) ∪ {𝑁})⟶(dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
2410, 20, 22, 23syl21anc 851 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}):((0..^𝑁) ∪ {𝑁})⟶(dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
25 wlkp1.h . . . . . 6 𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})
2625a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}))
27 wlkp1.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
28 wlkp1.f . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝐼)
29 wlkp1.a . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
30 wlkp1.c . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑉)
31 wlkp1.d . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ dom 𝐼)
32 wlkp1.x . . . . . . . 8 (𝜑 → {(𝑃‘𝑁), 𝐶} ⊆ 𝐸)
33 wlkp1.u . . . . . . . 8 (𝜑 → (iEdg‘𝑆) = (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
3427, 2, 28, 29, 13, 30, 31, 1, 5, 16, 32, 33, 25wlkp1lem2 30258 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘𝐻) = (𝑁 + 1))
3534oveq2d 7436 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^(♯‘𝐻)) = (0..^(𝑁 + 1)))
36 wlkcl 30201 . . . . . . . 8 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
37 eleq1 2848 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) = 𝑁 → ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ ℕ0))
3837eqcoms 2768 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = (♯‘𝐹) → ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ ℕ0))
39 elnn0uz 13009 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
4039biimpi 219 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
4138, 40biimtrdi 256 . . . . . . . . 9 (𝑁 = (♯‘𝐹) → ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0)))
425, 41ax-mp 5 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
431, 36, 423syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
44 fzosplitsn 13914 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘0) → (0..^(𝑁 + 1)) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
4543, 44syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^(𝑁 + 1)) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
4635, 45eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → (0..^(♯‘𝐻)) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
4733dmeqd 5886 . . . . . 6 (𝜑 → dom (iEdg‘𝑆) = dom (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
48 dmun 5891 . . . . . 6 dom (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}) = (dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})
4947, 48eqtrdi 2811 . . . . 5 (𝜑 → dom (iEdg‘𝑆) = (dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
5026, 46, 49feq123d 6698 . . . 4 (𝜑 → (𝐻:(0..^(♯‘𝐻))⟶dom (iEdg‘𝑆) ↔ (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}):((0..^𝑁) ∪ {𝑁})⟶(dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})))
5124, 50mpbird 260 . . 3 (𝜑 → 𝐻:(0..^(♯‘𝐻))⟶dom (iEdg‘𝑆))
52 iswrdb 14668 . . 3 (𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆) ↔ 𝐻:(0..^(♯‘𝐻))⟶dom (iEdg‘𝑆))
5351, 52sylibr 237 . 2 (𝜑 → 𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆))
5427wlkp 30202 . . . . . . 7 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
551, 54syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
565oveq2i 7431 . . . . . . 7 (0...𝑁) = (0...(♯‘𝐹))
5756feq2i 6701 . . . . . 6 (𝑃:(0...𝑁)⟶𝑉 ↔ 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
5855, 57sylibr 237 . . . . 5 (𝜑 → 𝑃:(0...𝑁)⟶𝑉)
59 ovexd 7455 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ V)
6059, 30fsnd 6869 . . . . 5 (𝜑 → {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}:{(𝑁 + 1)}⟶𝑉)
61 fzp1disj 13720 . . . . . 6 ((0...𝑁) ∩ {(𝑁 + 1)}) = ∅
6261a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((0...𝑁) ∩ {(𝑁 + 1)}) = ∅)
63 fun 6744 . . . . 5 (((𝑃:(0...𝑁)⟶𝑉 ∧ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}:{(𝑁 + 1)}⟶𝑉) ∧ ((0...𝑁) ∩ {(𝑁 + 1)}) = ∅) → (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)})⟶(𝑉 ∪ 𝑉))
6458, 60, 62, 63syl21anc 851 . . . 4 (𝜑 → (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)})⟶(𝑉 ∪ 𝑉))
65 fzsuc 13708 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘0) → (0...(𝑁 + 1)) = ((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)}))
6643, 65syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (0...(𝑁 + 1)) = ((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)}))
67 unidm 4156 . . . . . . 7 (𝑉 ∪ 𝑉) = 𝑉
6867eqcomi 2769 . . . . . 6 𝑉 = (𝑉 ∪ 𝑉)
6968a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝑉 = (𝑉 ∪ 𝑉))
7066, 69feq23d 6704 . . . 4 (𝜑 → ((𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):(0...(𝑁 + 1))⟶𝑉 ↔ (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)})⟶(𝑉 ∪ 𝑉)))
7164, 70mpbird 260 . . 3 (𝜑 → (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):(0...(𝑁 + 1))⟶𝑉)
72 wlkp1.q . . . . 5 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})
7372a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}))
7434oveq2d 7436 . . . 4 (𝜑 → (0...(♯‘𝐻)) = (0...(𝑁 + 1)))
75 wlkp1.s . . . 4 (𝜑 → (Vtx‘𝑆) = 𝑉)
7673, 74, 75feq123d 6698 . . 3 (𝜑 → (𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆) ↔ (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):(0...(𝑁 + 1))⟶𝑉))
7771, 76mpbird 260 . 2 (𝜑 → 𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆))
78 wlkp1.l . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐶 = (𝑃‘𝑁)) → 𝐸 = {𝐶})
7927, 2, 28, 29, 13, 30, 31, 1, 5, 16, 32, 33, 25, 72, 75, 78wlkp1lem8 30264 . 2 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐻))if-((𝑄‘𝑘) = (𝑄‘(𝑘 + 1)), ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻‘𝑘)) = {(𝑄‘𝑘)}, {(𝑄‘𝑘), (𝑄‘(𝑘 + 1))} ⊆ ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻‘𝑘))))
8027, 2, 28, 29, 13, 30, 31, 1, 5, 16, 32, 33, 25, 72, 75wlkp1lem4 30260 . . 3 (𝜑 → (𝑆 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V ∧ 𝑄 ∈ V))
81 eqid 2760 . . . 4 (Vtx‘𝑆) = (Vtx‘𝑆)
82 eqid 2760 . . . 4 (iEdg‘𝑆) = (iEdg‘𝑆)
8381, 82iswlk 30196 . . 3 ((𝑆 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V ∧ 𝑄 ∈ V) → (𝐻(Walks‘𝑆)𝑄 ↔ (𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆) ∧ 𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆) ∧ ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐻))if-((𝑄‘𝑘) = (𝑄‘(𝑘 + 1)), ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻‘𝑘)) = {(𝑄‘𝑘)}, {(𝑄‘𝑘), (𝑄‘(𝑘 + 1))} ⊆ ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻‘𝑘))))))
8480, 83syl 18 . 2 (𝜑 → (𝐻(Walks‘𝑆)𝑄 ↔ (𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆) ∧ 𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆) ∧ ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐻))if-((𝑄‘𝑘) = (𝑄‘(𝑘 + 1)), ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻‘𝑘)) = {(𝑄‘𝑘)}, {(𝑄‘𝑘), (𝑄‘(𝑘 + 1))} ⊆ ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻‘𝑘))))))
8553, 77, 79, 84mpbir3and 1361 1 (𝜑 → 𝐻(Walks‘𝑆)𝑄)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  if-wif 1078   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089   ∪ cun 4149  ∅c0 4278  {csn 4584  {cpr 4586  ⟨cop 4834   class class class wbr 5102  dom cdm 5650  Fun wfun 6532  ⟶wf 6534  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8976  0cc0 11203  1c1 11204   + caddc 11206  ℕ0cn0 12609  ℤ≥cuz 12968  ...cfz 13642  ..^cfzo 13791  ♯chash 14477  Word cword 14661  Vtxcvtx 29579  iEdgciedg 29580  Edgcedg 29630  Walkscwlks 30182
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 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280
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 4585  df-pr 4587  df-op 4835  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 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-oadd 8483  df-er 8720  df-map 8852  df-pm 8853  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-dju 9985  df-card 10023  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-n0 12610  df-z 12697  df-uz 12969  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-hash 14478  df-word 14662  df-wlks 30185
This theorem is used by:  eupthp1  30822
  Copyright terms: Public domain W3C validator