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

Theorem wlkp1 29616
Description: Append one path segment (edge) 𝐸 from vertex (𝑃𝑁) 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 30152. (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 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
wlkp1.b (𝜑𝐵𝑊)
wlkp1.c (𝜑𝐶𝑉)
wlkp1.d (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ dom 𝐼)
wlkp1.w (𝜑𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
wlkp1.n 𝑁 = (♯‘𝐹)
wlkp1.e (𝜑𝐸 ∈ (Edg‘𝐺))
wlkp1.x (𝜑 → {(𝑃𝑁), 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 ((𝜑𝐶 = (𝑃𝑁)) → 𝐸 = {𝐶})
Assertion
Ref Expression
wlkp1 (𝜑𝐻(Walks‘𝑆)𝑄)

Proof of Theorem wlkp1
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 wlkp1.w . . . . . 6 (𝜑𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2 wlkp1.i . . . . . . 7 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
32wlkf 29549 . . . . . 6 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝐹 ∈ Word dom 𝐼)
4 wrdf 14490 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼)
5 wlkp1.n . . . . . . . . . 10 𝑁 = (♯‘𝐹)
65eqcomi 2739 . . . . . . . . 9 (♯‘𝐹) = 𝑁
76oveq2i 7401 . . . . . . . 8 (0..^(♯‘𝐹)) = (0..^𝑁)
87feq2i 6683 . . . . . . 7 (𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼)
94, 8sylib 218 . . . . . 6 (𝐹 ∈ Word dom 𝐼𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼)
101, 3, 93syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐹:(0..^𝑁)⟶dom 𝐼)
115fvexi 6875 . . . . . . 7 𝑁 ∈ V
1211a1i 11 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ V)
13 wlkp1.b . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝑊)
14 snidg 4627 . . . . . . . 8 (𝐵𝑊𝐵 ∈ {𝐵})
1513, 14syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ {𝐵})
16 wlkp1.e . . . . . . . 8 (𝜑𝐸 ∈ (Edg‘𝐺))
17 dmsnopg 6189 . . . . . . . 8 (𝐸 ∈ (Edg‘𝐺) → dom {⟨𝐵, 𝐸⟩} = {𝐵})
1816, 17syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → dom {⟨𝐵, 𝐸⟩} = {𝐵})
1915, 18eleqtrrd 2832 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})
2012, 19fsnd 6846 . . . . 5 (𝜑 → {⟨𝑁, 𝐵⟩}:{𝑁}⟶dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})
21 fzodisjsn 13665 . . . . . 6 ((0..^𝑁) ∩ {𝑁}) = ∅
2221a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((0..^𝑁) ∩ {𝑁}) = ∅)
23 fun 6725 . . . . 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 837 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}):((0..^𝑁) ∪ {𝑁})⟶(dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
25 wlkp1.h . . . . . 6 𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩})
2625a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝐻 = (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}))
27 wlkp1.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
28 wlkp1.f . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝐼)
29 wlkp1.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
30 wlkp1.c . . . . . . . 8 (𝜑𝐶𝑉)
31 wlkp1.d . . . . . . . 8 (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ dom 𝐼)
32 wlkp1.x . . . . . . . 8 (𝜑 → {(𝑃𝑁), 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 29609 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘𝐻) = (𝑁 + 1))
3534oveq2d 7406 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^(♯‘𝐻)) = (0..^(𝑁 + 1)))
36 wlkcl 29550 . . . . . . . 8 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
37 eleq1 2817 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) = 𝑁 → ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0))
3837eqcoms 2738 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = (♯‘𝐹) → ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0))
39 elnn0uz 12845 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ (ℤ‘0))
4039biimpi 216 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ (ℤ‘0))
4138, 40biimtrdi 253 . . . . . . . . 9 (𝑁 = (♯‘𝐹) → ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0𝑁 ∈ (ℤ‘0)))
425, 41ax-mp 5 . . . . . . . 8 ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0𝑁 ∈ (ℤ‘0))
431, 36, 423syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ‘0))
44 fzosplitsn 13743 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘0) → (0..^(𝑁 + 1)) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
4543, 44syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (0..^(𝑁 + 1)) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
4635, 45eqtrd 2765 . . . . 5 (𝜑 → (0..^(♯‘𝐻)) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
4733dmeqd 5872 . . . . . 6 (𝜑 → dom (iEdg‘𝑆) = dom (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
48 dmun 5877 . . . . . 6 dom (𝐼 ∪ {⟨𝐵, 𝐸⟩}) = (dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})
4947, 48eqtrdi 2781 . . . . 5 (𝜑 → dom (iEdg‘𝑆) = (dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩}))
5026, 46, 49feq123d 6680 . . . 4 (𝜑 → (𝐻:(0..^(♯‘𝐻))⟶dom (iEdg‘𝑆) ↔ (𝐹 ∪ {⟨𝑁, 𝐵⟩}):((0..^𝑁) ∪ {𝑁})⟶(dom 𝐼 ∪ dom {⟨𝐵, 𝐸⟩})))
5124, 50mpbird 257 . . 3 (𝜑𝐻:(0..^(♯‘𝐻))⟶dom (iEdg‘𝑆))
52 iswrdb 14492 . . 3 (𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆) ↔ 𝐻:(0..^(♯‘𝐻))⟶dom (iEdg‘𝑆))
5351, 52sylibr 234 . 2 (𝜑𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆))
5427wlkp 29551 . . . . . . 7 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
551, 54syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
565oveq2i 7401 . . . . . . 7 (0...𝑁) = (0...(♯‘𝐹))
5756feq2i 6683 . . . . . 6 (𝑃:(0...𝑁)⟶𝑉𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
5855, 57sylibr 234 . . . . 5 (𝜑𝑃:(0...𝑁)⟶𝑉)
59 ovexd 7425 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ V)
6059, 30fsnd 6846 . . . . 5 (𝜑 → {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}:{(𝑁 + 1)}⟶𝑉)
61 fzp1disj 13551 . . . . . 6 ((0...𝑁) ∩ {(𝑁 + 1)}) = ∅
6261a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((0...𝑁) ∩ {(𝑁 + 1)}) = ∅)
63 fun 6725 . . . . 5 (((𝑃:(0...𝑁)⟶𝑉 ∧ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}:{(𝑁 + 1)}⟶𝑉) ∧ ((0...𝑁) ∩ {(𝑁 + 1)}) = ∅) → (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)})⟶(𝑉𝑉))
6458, 60, 62, 63syl21anc 837 . . . 4 (𝜑 → (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)})⟶(𝑉𝑉))
65 fzsuc 13539 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘0) → (0...(𝑁 + 1)) = ((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)}))
6643, 65syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (0...(𝑁 + 1)) = ((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)}))
67 unidm 4123 . . . . . . 7 (𝑉𝑉) = 𝑉
6867eqcomi 2739 . . . . . 6 𝑉 = (𝑉𝑉)
6968a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝑉 = (𝑉𝑉))
7066, 69feq23d 6686 . . . 4 (𝜑 → ((𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):(0...(𝑁 + 1))⟶𝑉 ↔ (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):((0...𝑁) ∪ {(𝑁 + 1)})⟶(𝑉𝑉)))
7164, 70mpbird 257 . . 3 (𝜑 → (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):(0...(𝑁 + 1))⟶𝑉)
72 wlkp1.q . . . . 5 𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩})
7372a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑄 = (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}))
7434oveq2d 7406 . . . 4 (𝜑 → (0...(♯‘𝐻)) = (0...(𝑁 + 1)))
75 wlkp1.s . . . 4 (𝜑 → (Vtx‘𝑆) = 𝑉)
7673, 74, 75feq123d 6680 . . 3 (𝜑 → (𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆) ↔ (𝑃 ∪ {⟨(𝑁 + 1), 𝐶⟩}):(0...(𝑁 + 1))⟶𝑉))
7771, 76mpbird 257 . 2 (𝜑𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆))
78 wlkp1.l . . 3 ((𝜑𝐶 = (𝑃𝑁)) → 𝐸 = {𝐶})
7927, 2, 28, 29, 13, 30, 31, 1, 5, 16, 32, 33, 25, 72, 75, 78wlkp1lem8 29615 . 2 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐻))if-((𝑄𝑘) = (𝑄‘(𝑘 + 1)), ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻𝑘)) = {(𝑄𝑘)}, {(𝑄𝑘), (𝑄‘(𝑘 + 1))} ⊆ ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻𝑘))))
8027, 2, 28, 29, 13, 30, 31, 1, 5, 16, 32, 33, 25, 72, 75wlkp1lem4 29611 . . 3 (𝜑 → (𝑆 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V ∧ 𝑄 ∈ V))
81 eqid 2730 . . . 4 (Vtx‘𝑆) = (Vtx‘𝑆)
82 eqid 2730 . . . 4 (iEdg‘𝑆) = (iEdg‘𝑆)
8381, 82iswlk 29545 . . 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-((𝑄𝑘) = (𝑄‘(𝑘 + 1)), ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻𝑘)) = {(𝑄𝑘)}, {(𝑄𝑘), (𝑄‘(𝑘 + 1))} ⊆ ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻𝑘))))))
8480, 83syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐻(Walks‘𝑆)𝑄 ↔ (𝐻 ∈ Word dom (iEdg‘𝑆) ∧ 𝑄:(0...(♯‘𝐻))⟶(Vtx‘𝑆) ∧ ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐻))if-((𝑄𝑘) = (𝑄‘(𝑘 + 1)), ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻𝑘)) = {(𝑄𝑘)}, {(𝑄𝑘), (𝑄‘(𝑘 + 1))} ⊆ ((iEdg‘𝑆)‘(𝐻𝑘))))))
8553, 77, 79, 84mpbir3and 1343 1 (𝜑𝐻(Walks‘𝑆)𝑄)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  if-wif 1062  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2109  wral 3045  Vcvv 3450  cun 3915  cin 3916  wss 3917  c0 4299  {csn 4592  {cpr 4594  cop 4598   class class class wbr 5110  dom cdm 5641  Fun wfun 6508  wf 6510  cfv 6514  (class class class)co 7390  Fincfn 8921  0cc0 11075  1c1 11076   + caddc 11078  0cn0 12449  cuz 12800  ...cfz 13475  ..^cfzo 13622  chash 14302  Word cword 14485  Vtxcvtx 28930  iEdgciedg 28931  Edgcedg 28981  Walkscwlks 29531
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-ifp 1063  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-oadd 8441  df-er 8674  df-map 8804  df-pm 8805  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-dju 9861  df-card 9899  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-nn 12194  df-n0 12450  df-z 12537  df-uz 12801  df-fz 13476  df-fzo 13623  df-hash 14303  df-word 14486  df-wlks 29534
This theorem is referenced by:  eupthp1  30152
  Copyright terms: Public domain W3C validator