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Theorem gpgedgiov

Description: The edges of the generalized Petersen graph GPG(N,K) between an inside and an outside vertex. (Contributed by AV, 11-Nov-2025)

Ref Expression
Hypotheses gpgedgiov.j J = 1 ..^ N 2
gpgedgiov.i I = 0 ..^ N
gpgedgiov.g No typesetting found for |- G = ( N gPetersenGr K ) with typecode |-
gpgedgiov.e E = Edg G
Assertion gpgedgiov N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E X = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gpgedgiov.j J = 1 ..^ N 2
2 gpgedgiov.i I = 0 ..^ N
3 gpgedgiov.g Could not format G = ( N gPetersenGr K ) : No typesetting found for |- G = ( N gPetersenGr K ) with typecode |-
4 gpgedgiov.e E = Edg G
5 simpll N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E N 3 K J
6 c0ex 0 V
7 6 a1i Y I 0 V
8 7 anim1i Y I X I 0 V X I
9 8 ancoms X I Y I 0 V X I
10 op1stg 0 V X I 1 st 0 X = 0
11 9 10 syl X I Y I 1 st 0 X = 0
12 11 ad2antlr N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E 1 st 0 X = 0
13 simpr N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E 0 X 1 Y E
14 eqid Vtx G = Vtx G
15 1 3 14 4 gpgvtxedg0 N 3 K J 1 st 0 X = 0 0 X 1 Y E 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N
16 5 12 13 15 syl3anc N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N
17 16 ex N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N
18 ovex X + 1 mod N V
19 6 18 pm3.2i 0 V X + 1 mod N V
20 opthg2 0 V X + 1 mod N V 1 Y = 0 X + 1 mod N 1 = 0 Y = X + 1 mod N
21 19 20 mp1i X I Y I 1 Y = 0 X + 1 mod N 1 = 0 Y = X + 1 mod N
22 ax-1ne0 1 0
23 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = X + 1 mod N X = Y
24 22 23 mpi 1 = 0 Y = X + 1 mod N X = Y
25 24 imp 1 = 0 Y = X + 1 mod N X = Y
26 21 25 biimtrdi X I Y I 1 Y = 0 X + 1 mod N X = Y
27 1ex 1 V
28 27 a1i Y I 1 V
29 28 anim1i Y I X I 1 V X I
30 29 ancoms X I Y I 1 V X I
31 opthg2 1 V X I 1 Y = 1 X 1 = 1 Y = X
32 30 31 syl X I Y I 1 Y = 1 X 1 = 1 Y = X
33 simpr 1 = 1 Y = X Y = X
34 33 eqcomd 1 = 1 Y = X X = Y
35 32 34 biimtrdi X I Y I 1 Y = 1 X X = Y
36 ovex X 1 mod N V
37 6 36 pm3.2i 0 V X 1 mod N V
38 opthg2 0 V X 1 mod N V 1 Y = 0 X 1 mod N 1 = 0 Y = X 1 mod N
39 37 38 mp1i X I Y I 1 Y = 0 X 1 mod N 1 = 0 Y = X 1 mod N
40 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = X 1 mod N X = Y
41 22 40 mpi 1 = 0 Y = X 1 mod N X = Y
42 41 imp 1 = 0 Y = X 1 mod N X = Y
43 39 42 biimtrdi X I Y I 1 Y = 0 X 1 mod N X = Y
44 26 35 43 3jaod X I Y I 1 Y = 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 X 1 Y = 0 X 1 mod N X = Y
45 op2ndg 0 V X I 2 nd 0 X = X
46 9 45 syl X I Y I 2 nd 0 X = X
47 oveq1 2 nd 0 X = X 2 nd 0 X + 1 = X + 1
48 47 oveq1d 2 nd 0 X = X 2 nd 0 X + 1 mod N = X + 1 mod N
49 48 opeq2d 2 nd 0 X = X 0 2 nd 0 X + 1 mod N = 0 X + 1 mod N
50 49 eqeq2d 2 nd 0 X = X 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 0 X + 1 mod N
51 opeq2 2 nd 0 X = X 1 2 nd 0 X = 1 X
52 51 eqeq2d 2 nd 0 X = X 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 1 X
53 oveq1 2 nd 0 X = X 2 nd 0 X 1 = X 1
54 53 oveq1d 2 nd 0 X = X 2 nd 0 X 1 mod N = X 1 mod N
55 54 opeq2d 2 nd 0 X = X 0 2 nd 0 X 1 mod N = 0 X 1 mod N
56 55 eqeq2d 2 nd 0 X = X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N 1 Y = 0 X 1 mod N
57 50 52 56 3orbi123d 2 nd 0 X = X 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N 1 Y = 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 X 1 Y = 0 X 1 mod N
58 57 imbi1d 2 nd 0 X = X 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N X = Y 1 Y = 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 X 1 Y = 0 X 1 mod N X = Y
59 46 58 syl X I Y I 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N X = Y 1 Y = 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 X 1 Y = 0 X 1 mod N X = Y
60 44 59 mpbird X I Y I 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N X = Y
61 60 adantl N 3 K J X I Y I 1 Y = 0 2 nd 0 X + 1 mod N 1 Y = 1 2 nd 0 X 1 Y = 0 2 nd 0 X 1 mod N X = Y
62 17 61 syld N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E X = Y
63 simpr X I Y I Y I
64 63 ad2antlr N 3 K J X I Y I X = Y Y I
65 opeq2 x = Y 0 x = 0 Y
66 oveq1 x = Y x + 1 = Y + 1
67 66 oveq1d x = Y x + 1 mod N = Y + 1 mod N
68 67 opeq2d x = Y 0 x + 1 mod N = 0 Y + 1 mod N
69 65 68 preq12d x = Y 0 x 0 x + 1 mod N = 0 Y 0 Y + 1 mod N
70 69 eqeq2d x = Y 0 Y 1 Y = 0 x 0 x + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 Y 0 Y + 1 mod N
71 opeq2 x = Y 1 x = 1 Y
72 65 71 preq12d x = Y 0 x 1 x = 0 Y 1 Y
73 72 eqeq2d x = Y 0 Y 1 Y = 0 x 1 x 0 Y 1 Y = 0 Y 1 Y
74 oveq1 x = Y x + K = Y + K
75 74 oveq1d x = Y x + K mod N = Y + K mod N
76 75 opeq2d x = Y 1 x + K mod N = 1 Y + K mod N
77 71 76 preq12d x = Y 1 x 1 x + K mod N = 1 Y 1 Y + K mod N
78 77 eqeq2d x = Y 0 Y 1 Y = 1 x 1 x + K mod N 0 Y 1 Y = 1 Y 1 Y + K mod N
79 70 73 78 3orbi123d x = Y 0 Y 1 Y = 0 x 0 x + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 x 1 x 0 Y 1 Y = 1 x 1 x + K mod N 0 Y 1 Y = 0 Y 0 Y + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 Y 1 Y 0 Y 1 Y = 1 Y 1 Y + K mod N
80 79 adantl N 3 K J X I Y I X = Y x = Y 0 Y 1 Y = 0 x 0 x + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 x 1 x 0 Y 1 Y = 1 x 1 x + K mod N 0 Y 1 Y = 0 Y 0 Y + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 Y 1 Y 0 Y 1 Y = 1 Y 1 Y + K mod N
81 eqidd N 3 K J X I Y I X = Y 0 Y 1 Y = 0 Y 1 Y
82 81 3mix2d N 3 K J X I Y I X = Y 0 Y 1 Y = 0 Y 0 Y + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 Y 1 Y 0 Y 1 Y = 1 Y 1 Y + K mod N
83 64 80 82 rspcedvd N 3 K J X I Y I X = Y x I 0 Y 1 Y = 0 x 0 x + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 x 1 x 0 Y 1 Y = 1 x 1 x + K mod N
84 2 1 3 4 gpgedgel N 3 K J 0 Y 1 Y E x I 0 Y 1 Y = 0 x 0 x + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 x 1 x 0 Y 1 Y = 1 x 1 x + K mod N
85 84 ad2antrr N 3 K J X I Y I X = Y 0 Y 1 Y E x I 0 Y 1 Y = 0 x 0 x + 1 mod N 0 Y 1 Y = 0 x 1 x 0 Y 1 Y = 1 x 1 x + K mod N
86 83 85 mpbird N 3 K J X I Y I X = Y 0 Y 1 Y E
87 opeq2 X = Y 0 X = 0 Y
88 87 preq1d X = Y 0 X 1 Y = 0 Y 1 Y
89 88 eleq1d X = Y 0 X 1 Y E 0 Y 1 Y E
90 89 adantl N 3 K J X I Y I X = Y 0 X 1 Y E 0 Y 1 Y E
91 86 90 mpbird N 3 K J X I Y I X = Y 0 X 1 Y E
92 91 ex N 3 K J X I Y I X = Y 0 X 1 Y E
93 62 92 impbid N 3 K J X I Y I 0 X 1 Y E X = Y