Proof of Theorem numclwwlk3
| Step | Hyp | Ref
| Expression |
|---|
| 1 | | simpl 473 |
. . . 4
⊢ ((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) → 𝐺 RegUSGraph 𝐾) |
| 2 | | simp1 1061 |
. . . 4
⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
→ 𝑉 ∈
Fin) |
| 3 | | numclwwlk3.v |
. . . . 5
⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) |
| 4 | 3 | finrusgrfusgr 26461 |
. . . 4
⊢ ((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐺 ∈ FinUSGraph ) |
| 5 | 1, 2, 4 | syl2an 494 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝐺 ∈ FinUSGraph
) |
| 6 | | simpr2 1068 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝑋 ∈ 𝑉) |
| 7 | | uzuzle23 11729 |
. . . . 5
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈
(ℤ≥‘2)) |
| 8 | 7 | 3ad2ant3 1084 |
. . . 4
⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
→ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘2)) |
| 9 | 8 | adantl 482 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘2)) |
| 10 | | eqid 2622 |
. . . 4
⊢ (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ ( lastS ‘𝑤) ≠ 𝑣)}) = (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 WWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ ( lastS ‘𝑤) ≠ 𝑣)}) |
| 11 | | numclwwlk3.f |
. . . 4
⊢ 𝐹 = (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ (𝑤‘0) = 𝑣}) |
| 12 | | eqid 2622 |
. . . 4
⊢ (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ (𝑤‘0))}) = (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ (𝑤‘0))}) |
| 13 | | eqid 2622 |
. . . 4
⊢ (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))}) = (𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))}) |
| 14 | 3, 10, 11, 12, 13 | numclwwlk3lem 27241 |
. . 3
⊢ (((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘2))
→ (#‘(𝑋𝐹𝑁)) = ((#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ (𝑤‘0))})𝑁)) + (#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))})𝑁)))) |
| 15 | 5, 6, 9, 14 | syl21anc 1325 |
. 2
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (#‘(𝑋𝐹𝑁)) = ((#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ (𝑤‘0))})𝑁)) + (#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))})𝑁)))) |
| 16 | 3, 10, 11, 12 | numclwwlk2 27240 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ (𝑤‘0))})𝑁)) = ((𝐾↑(𝑁 − 2)) − (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))))) |
| 17 | 1, 2 | anim12ci 591 |
. . . 4
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (𝑉 ∈ Fin ∧
𝐺 RegUSGraph 𝐾)) |
| 18 | | 3simpc 1060 |
. . . . 5
⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
→ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘3))) |
| 19 | 18 | adantl 482 |
. . . 4
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘3))) |
| 20 | 3, 11, 13 | numclwwlk1 27231 |
. . . 4
⊢ (((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝐺 RegUSGraph 𝐾) ∧ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))})𝑁)) = (𝐾 · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))))) |
| 21 | 17, 19, 20 | syl2anc 693 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))})𝑁)) = (𝐾 · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))))) |
| 22 | 16, 21 | oveq12d 6668 |
. 2
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ ((#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ ℕ ↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) ≠ (𝑤‘0))})𝑁)) + (#‘(𝑋(𝑣 ∈ 𝑉, 𝑛 ∈ (ℤ≥‘2)
↦ {𝑤 ∈ (𝑛 ClWWalksN 𝐺) ∣ ((𝑤‘0) = 𝑣 ∧ (𝑤‘(𝑛 − 2)) = (𝑤‘0))})𝑁))) = (((𝐾↑(𝑁 − 2)) − (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))) + (𝐾 · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))))) |
| 23 | | simpll 790 |
. . . . 5
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝐺 RegUSGraph 𝐾) |
| 24 | | ne0i 3921 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → 𝑉 ≠ ∅) |
| 25 | 24 | 3ad2ant2 1083 |
. . . . . 6
⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
→ 𝑉 ≠
∅) |
| 26 | 25 | adantl 482 |
. . . . 5
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝑉 ≠
∅) |
| 27 | 3 | frusgrnn0 26467 |
. . . . 5
⊢ ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝑉 ≠ ∅) → 𝐾 ∈
ℕ0) |
| 28 | 5, 23, 26, 27 | syl3anc 1326 |
. . . 4
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝐾 ∈
ℕ0) |
| 29 | 28 | nn0cnd 11353 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ 𝐾 ∈
ℂ) |
| 30 | | uz3m2nn 11731 |
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘3) → (𝑁 − 2) ∈ ℕ) |
| 31 | 30 | 3anim3i 1250 |
. . . . 5
⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
→ (𝑉 ∈ Fin ∧
𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 − 2) ∈
ℕ)) |
| 32 | 31 | adantl 482 |
. . . 4
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (𝑉 ∈ Fin ∧
𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 − 2) ∈
ℕ)) |
| 33 | 11, 3 | numclwwlkffin 27214 |
. . . 4
⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 − 2) ∈ ℕ) → (𝑋𝐹(𝑁 − 2)) ∈ Fin) |
| 34 | | hashcl 13147 |
. . . . 5
⊢ ((𝑋𝐹(𝑁 − 2)) ∈ Fin →
(#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))) ∈
ℕ0) |
| 35 | 34 | nn0cnd 11353 |
. . . 4
⊢ ((𝑋𝐹(𝑁 − 2)) ∈ Fin →
(#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))) ∈
ℂ) |
| 36 | 32, 33, 35 | 3syl 18 |
. . 3
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))) ∈
ℂ) |
| 37 | | numclwlk3lem3 27206 |
. . 3
⊢ ((𝐾 ∈ ℂ ∧
(#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))) ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘2)) → (((𝐾↑(𝑁 − 2)) − (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))) + (𝐾 · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))))) = (((𝐾 − 1) · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))) + (𝐾↑(𝑁 − 2)))) |
| 38 | 29, 36, 9, 37 | syl3anc 1326 |
. 2
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (((𝐾↑(𝑁 − 2)) −
(#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))) + (𝐾 · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2))))) = (((𝐾 − 1) · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))) + (𝐾↑(𝑁 − 2)))) |
| 39 | 15, 22, 38 | 3eqtrd 2660 |
1
⊢ (((𝐺 RegUSGraph 𝐾 ∧ 𝐺 ∈ FriendGraph ) ∧ (𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3)))
→ (#‘(𝑋𝐹𝑁)) = (((𝐾 − 1) · (#‘(𝑋𝐹(𝑁 − 2)))) + (𝐾↑(𝑁 − 2)))) |
