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

Theorem crctcsh 26716
Description: Cyclically shifting the indices of a circuit 𝐹, 𝑃 results in a circuit 𝐻, 𝑄. (Contributed by AV, 10-Mar-2021.) (Proof shortened by AV, 31-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
crctcsh.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
crctcsh.i 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
crctcsh.d (𝜑𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃)
crctcsh.n 𝑁 = (#‘𝐹)
crctcsh.s (𝜑𝑆 ∈ (0..^𝑁))
crctcsh.h 𝐻 = (𝐹 cyclShift 𝑆)
crctcsh.q 𝑄 = (𝑥 ∈ (0...𝑁) ↦ if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))))
Assertion
Ref Expression
crctcsh (𝜑𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑁   𝑥,𝑃   𝑥,𝑆   𝜑,𝑥   𝑥,𝐹   𝑥,𝐼   𝑥,𝑉   𝑥,𝐻
Allowed substitution hints:   𝑄(𝑥)   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem crctcsh
StepHypRef Expression
1 crctcsh.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2 crctcsh.i . . . 4 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
3 crctcsh.d . . . 4 (𝜑𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃)
4 crctcsh.n . . . 4 𝑁 = (#‘𝐹)
5 crctcsh.s . . . 4 (𝜑𝑆 ∈ (0..^𝑁))
6 crctcsh.h . . . 4 𝐻 = (𝐹 cyclShift 𝑆)
7 crctcsh.q . . . 4 𝑄 = (𝑥 ∈ (0...𝑁) ↦ if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))))
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7crctcshlem4 26712 . . 3 ((𝜑𝑆 = 0) → (𝐻 = 𝐹𝑄 = 𝑃))
9 breq12 4658 . . . . 5 ((𝐻 = 𝐹𝑄 = 𝑃) → (𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃))
103, 9syl5ibrcom 237 . . . 4 (𝜑 → ((𝐻 = 𝐹𝑄 = 𝑃) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄))
1110adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑆 = 0) → ((𝐻 = 𝐹𝑄 = 𝑃) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄))
128, 11mpd 15 . 2 ((𝜑𝑆 = 0) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄)
131, 2, 3, 4, 5, 6, 7crctcshtrl 26715 . . . 4 (𝜑𝐻(Trails‘𝐺)𝑄)
1413adantr 481 . . 3 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝐻(Trails‘𝐺)𝑄)
157a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝑄 = (𝑥 ∈ (0...𝑁) ↦ if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)))))
16 breq1 4656 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → (𝑥 ≤ (𝑁𝑆) ↔ 0 ≤ (𝑁𝑆)))
17 oveq1 6657 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → (𝑥 + 𝑆) = (0 + 𝑆))
1817fveq2d 6195 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
1917oveq1d 6665 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ((𝑥 + 𝑆) − 𝑁) = ((0 + 𝑆) − 𝑁))
2019fveq2d 6195 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘((0 + 𝑆) − 𝑁)))
2116, 18, 20ifbieq12d 4113 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = if(0 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(0 + 𝑆)), (𝑃‘((0 + 𝑆) − 𝑁))))
22 elfzo0le 12511 . . . . . . . . . 10 (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑆𝑁)
235, 22syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆𝑁)
241, 2, 3, 4crctcshlem1 26709 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2524nn0red 11352 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
26 elfzoelz 12470 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑆 ∈ ℤ)
275, 26syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑆 ∈ ℤ)
2827zred 11482 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ ℝ)
2925, 28subge0d 10617 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 ≤ (𝑁𝑆) ↔ 𝑆𝑁))
3023, 29mpbird 247 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ≤ (𝑁𝑆))
3130adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 0 ≤ (𝑁𝑆))
3231iftrued 4094 . . . . . 6 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → if(0 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(0 + 𝑆)), (𝑃‘((0 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
3321, 32sylan9eqr 2678 . . . . 5 (((𝜑𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = 0) → if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
343adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝐹(Circuits‘𝐺)𝑃)
351, 2, 34, 4crctcshlem1 26709 . . . . . 6 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
36 0elfz 12436 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑁))
3735, 36syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 0 ∈ (0...𝑁))
38 fvexd 6203 . . . . 5 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (𝑃‘(0 + 𝑆)) ∈ V)
3915, 33, 37, 38fvmptd 6288 . . . 4 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (𝑄‘0) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
40 breq1 4656 . . . . . . . 8 (𝑥 = (#‘𝐻) → (𝑥 ≤ (𝑁𝑆) ↔ (#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆)))
41 oveq1 6657 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (#‘𝐻) → (𝑥 + 𝑆) = ((#‘𝐻) + 𝑆))
4241fveq2d 6195 . . . . . . . 8 (𝑥 = (#‘𝐻) → (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)) = (𝑃‘((#‘𝐻) + 𝑆)))
4341oveq1d 6665 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (#‘𝐻) → ((𝑥 + 𝑆) − 𝑁) = (((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))
4443fveq2d 6195 . . . . . . . 8 (𝑥 = (#‘𝐻) → (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)))
4540, 42, 44ifbieq12d 4113 . . . . . . 7 (𝑥 = (#‘𝐻) → if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = if((#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘((#‘𝐻) + 𝑆)), (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))))
46 elfzoel2 12469 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
47 elfzonn0 12512 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → 𝑆 ∈ ℕ0)
48 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) → 𝑆 ∈ ℕ0)
4948anim1i 592 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑆 ∈ ℕ0𝑆 ≠ 0))
50 elnnne0 11306 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑆 ∈ ℕ ↔ (𝑆 ∈ ℕ0𝑆 ≠ 0))
5149, 50sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) ∧ 𝑆 ≠ 0) → 𝑆 ∈ ℕ)
5251nngt0d 11064 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) ∧ 𝑆 ≠ 0) → 0 < 𝑆)
53 zre 11381 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
54 nn0re 11301 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑆 ∈ ℕ0𝑆 ∈ ℝ)
5553, 54anim12ci 591 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) → (𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
5655adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
57 ltsubpos 10520 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 < 𝑆 ↔ (𝑁𝑆) < 𝑁))
5857bicomd 213 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑁𝑆) < 𝑁 ↔ 0 < 𝑆))
5956, 58syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) ∧ 𝑆 ≠ 0) → ((𝑁𝑆) < 𝑁 ↔ 0 < 𝑆))
6052, 59mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) ∧ 𝑆 ≠ 0) → (𝑁𝑆) < 𝑁)
6160ex 450 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ0) → (𝑆 ≠ 0 → (𝑁𝑆) < 𝑁))
6246, 47, 61syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11 (𝑆 ∈ (0..^𝑁) → (𝑆 ≠ 0 → (𝑁𝑆) < 𝑁))
635, 62syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑆 ≠ 0 → (𝑁𝑆) < 𝑁))
6463imp 445 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (𝑁𝑆) < 𝑁)
655adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝑆 ∈ (0..^𝑁))
661, 2, 34, 4, 65, 6crctcshlem2 26710 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (#‘𝐻) = 𝑁)
6766breq1d 4663 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → ((#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆) ↔ 𝑁 ≤ (𝑁𝑆)))
6867notbid 308 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (¬ (#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆) ↔ ¬ 𝑁 ≤ (𝑁𝑆)))
6925, 28resubcld 10458 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑁𝑆) ∈ ℝ)
7069, 25jca 554 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑁𝑆) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
7170adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → ((𝑁𝑆) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
72 ltnle 10117 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁𝑆) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑁𝑆) < 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 ≤ (𝑁𝑆)))
7371, 72syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → ((𝑁𝑆) < 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 ≤ (𝑁𝑆)))
7468, 73bitr4d 271 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (¬ (#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆) ↔ (𝑁𝑆) < 𝑁))
7564, 74mpbird 247 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → ¬ (#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆))
7675iffalsed 4097 . . . . . . 7 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → if((#‘𝐻) ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘((#‘𝐻) + 𝑆)), (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)))
7745, 76sylan9eqr 2678 . . . . . 6 (((𝜑𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = (#‘𝐻)) → if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)))
781, 2, 3, 4, 5, 6crctcshlem2 26710 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (#‘𝐻) = 𝑁)
7978, 24eqeltrd 2701 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (#‘𝐻) ∈ ℕ0)
8079nn0cnd 11353 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (#‘𝐻) ∈ ℂ)
8127zcnd 11483 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑆 ∈ ℂ)
8224nn0cnd 11353 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
8380, 81, 82addsubd 10413 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁) = (((#‘𝐻) − 𝑁) + 𝑆))
8478oveq1d 6665 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((#‘𝐻) − 𝑁) = (𝑁𝑁))
8582subidd 10380 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁𝑁) = 0)
8684, 85eqtrd 2656 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((#‘𝐻) − 𝑁) = 0)
8786oveq1d 6665 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((#‘𝐻) − 𝑁) + 𝑆) = (0 + 𝑆))
8883, 87eqtrd 2656 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁) = (0 + 𝑆))
8988fveq2d 6195 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
9089adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
9190adantr 481 . . . . . 6 (((𝜑𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = (#‘𝐻)) → (𝑃‘(((#‘𝐻) + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
9277, 91eqtrd 2656 . . . . 5 (((𝜑𝑆 ≠ 0) ∧ 𝑥 = (#‘𝐻)) → if(𝑥 ≤ (𝑁𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
9378adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (#‘𝐻) = 𝑁)
94 nn0fz0 12437 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ (0...𝑁))
9524, 94sylib 208 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ (0...𝑁))
9695adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝑁 ∈ (0...𝑁))
9793, 96eqeltrd 2701 . . . . 5 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (#‘𝐻) ∈ (0...𝑁))
9815, 92, 97, 38fvmptd 6288 . . . 4 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (𝑄‘(#‘𝐻)) = (𝑃‘(0 + 𝑆)))
9939, 98eqtr4d 2659 . . 3 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → (𝑄‘0) = (𝑄‘(#‘𝐻)))
100 iscrct 26685 . . 3 (𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄 ↔ (𝐻(Trails‘𝐺)𝑄 ∧ (𝑄‘0) = (𝑄‘(#‘𝐻))))
10114, 99, 100sylanbrc 698 . 2 ((𝜑𝑆 ≠ 0) → 𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄)
10212, 101pm2.61dane 2881 1 (𝜑𝐻(Circuits‘𝐺)𝑄)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1483  wcel 1990  wne 2794  Vcvv 3200  ifcif 4086   class class class wbr 4653  cmpt 4729  cfv 5888  (class class class)co 6650  cr 9935  0cc0 9936   + caddc 9939   < clt 10074  cle 10075  cmin 10266  cn 11020  0cn0 11292  cz 11377  ...cfz 12326  ..^cfzo 12465  #chash 13117   cyclShift ccsh 13534  Vtxcvtx 25874  iEdgciedg 25875  Trailsctrls 26587  Circuitsccrcts 26679
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-ifp 1013  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-card 8765  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-hash 13118  df-word 13299  df-concat 13301  df-substr 13303  df-csh 13535  df-wlks 26495  df-trls 26589  df-crcts 26681
This theorem is referenced by:  eucrctshift  27103
  Copyright terms: Public domain W3C validator