Theorem isclwwlksnx 41197

Description: Properties of a word to represent a closed walk of a fixed length , definition of ClWWalkS expanded. (Contributed by AV, 25-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
isclwwlksnx.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
isclwwlksnx.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
isclwwlksnx	⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑊 ∈ (𝑁 ClWWalkSN 𝐺) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁)))

Distinct variable groups:   𝑖,𝐺   𝑖,𝑊

Allowed substitution hints:   𝐸(𝑖)   𝑁(𝑖)   𝑉(𝑖)

Proof of Theorem isclwwlksnx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eleq1 2676	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 = (#‘𝑊) → (𝑁 ∈ ℕ ↔ (#‘𝑊) ∈ ℕ))
2	1	eqcoms 2618	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((#‘𝑊) = 𝑁 → (𝑁 ∈ ℕ ↔ (#‘𝑊) ∈ ℕ))
3		elnnne0 11183	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((#‘𝑊) ∈ ℕ ↔ ((#‘𝑊) ∈ ℕ0 ∧ (#‘𝑊) ≠ 0))
4		hasheq0 13015	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → ((#‘𝑊) = 0 ↔ 𝑊 = ∅))
5	4	necon3bid 2826	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑊 ∈ Word 𝑉 → ((#‘𝑊) ≠ 0 ↔ 𝑊 ≠ ∅))
6	5	biimpcd 238	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((#‘𝑊) ≠ 0 → (𝑊 ∈ Word 𝑉 → 𝑊 ≠ ∅))
7	3, 6	simplbiim 657	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((#‘𝑊) ∈ ℕ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 → 𝑊 ≠ ∅))
8	2, 7	syl6bi 242	. . . . . . . . 9 ⊢ ((#‘𝑊) = 𝑁 → (𝑁 ∈ ℕ → (𝑊 ∈ Word 𝑉 → 𝑊 ≠ ∅)))
9	8	impcom 445	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) → (𝑊 ∈ Word 𝑉 → 𝑊 ≠ ∅))
10	9	imp 444	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) ∧ 𝑊 ∈ Word 𝑉) → 𝑊 ≠ ∅)
11	10	biantrurd 528	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) ∧ 𝑊 ∈ Word 𝑉) → ((∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ↔ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))))
12	11	bicomd 212	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) ∧ 𝑊 ∈ Word 𝑉) → ((𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)) ↔ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)))
13	12	pm5.32da 671	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) → ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))))
14	13	ex 449	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#‘𝑊) = 𝑁 → ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)))))
15	14	pm5.32rd 670	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁)))
16		isclwwlksng 41196	. . 3 ⊢ (𝑊 ∈ (𝑁 ClWWalkSN 𝐺) ↔ (𝑊 ∈ (ClWWalkS‘𝐺) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁))
17		isclwwlksnx.v	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
18		isclwwlksnx.e	. . . . . 6 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
19	17, 18	isclwwlks 41188	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ (ClWWalkS‘𝐺) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))
20		3anass 1035	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)))
21		anass 679	. . . . . 6 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))))
22	20, 21	bitri 263	. . . . 5 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))))
23	19, 22	bitri 263	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ (ClWWalkS‘𝐺) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))))
24	23	anbi1i 727	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ (ClWWalkS‘𝐺) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁))
25	16, 24	bitri 263	. 2 ⊢ (𝑊 ∈ (𝑁 ClWWalkSN 𝐺) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑊 ≠ ∅ ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸))) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁))
26		3anass 1035	. . 3 ⊢ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ↔ (𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)))
27	26	anbi1i 727	. 2 ⊢ (((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ (∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸)) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁))
28	15, 25, 27	3bitr4g 302	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑊 ∈ (𝑁 ClWWalkSN 𝐺) ↔ ((𝑊 ∈ Word 𝑉 ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((#‘𝑊) − 1)){(𝑊‘𝑖), (𝑊‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {( lastS ‘𝑊), (𝑊‘0)} ∈ 𝐸) ∧ (#‘𝑊) = 𝑁)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   ∧ w3a 1031   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  ∀wral 2896  ∅c0 3874  {cpr 4127  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   − cmin 10145  ℕcn 10897  ℕ₀cn0 11169  ..^cfzo 12334  #chash 12979  Word cword 13146   lastS clsw 13147  Vtxcvtx 25673  Edgcedga 25792  ClWWalkScclwwlks 41183   ClWWalkSN cclwwlksn 41184

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-pm 7747  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-hash 12980  df-word 13154  df-clwwlks 41185  df-clwwlksn 41186

This theorem is referenced by:  clwwlksn2  41217  clwwlksf  41222  clwwlksext2edg  41230  wwlksext2clwwlk  41231  av-numclwwlkovfel2  41514  av-numclwwlkovf2ex  41517