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Theorem gpgedgvtx0

Description: The edges starting at an outside vertex in a generalized Petersen graph G . (Contributed by AV, 29-Aug-2025)

Ref Expression
Hypotheses gpgedgvtx0.j ⊢ J = 1 ..^ N 2
gpgedgvtx0.g No typesetting found for |- G = ( N gPetersenGr K ) with typecode |-
gpgedgvtx0.v ⊢ V = Vtx ⁡ G
gpgedgvtx0.e ⊢ E = Edg ⁡ G
Assertion gpgedgvtx0 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ X ∈ V ∧ 1 st ⁡ X = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 gpgedgvtx0.j ⊢ J = 1 ..^ N 2
2 gpgedgvtx0.g Could not format G = ( N gPetersenGr K ) : No typesetting found for |- G = ( N gPetersenGr K ) with typecode |-
3 gpgedgvtx0.v ⊢ V = Vtx ⁡ G
4 gpgedgvtx0.e ⊢ E = Edg ⁡ G
5 eqid ⊢ 0 ..^ N = 0 ..^ N
6 5 1 2 3 gpgvtxel ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → X ∈ V ↔ ∃ x ∈ 0 1 ∃ y ∈ 0 ..^ N X = x y
7 fveq2 ⊢ X = x y → 1 st ⁡ X = 1 st ⁡ x y
8 7 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ X = x y → 1 st ⁡ X = 1 st ⁡ x y
9 vex ⊢ x ∈ V
10 vex ⊢ y ∈ V
11 9 10 op1st ⊢ 1 st ⁡ x y = x
12 8 11 eqtrdi ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ X = x y → 1 st ⁡ X = x
13 12 eqeq1d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ X = x y → 1 st ⁡ X = 0 ↔ x = 0
14 opeq1 ⊢ x = 0 → x y = 0 y
15 14 eqeq2d ⊢ x = 0 → X = x y ↔ X = 0 y
16 15 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ x = 0 → X = x y ↔ X = 0 y
17 simpr ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → y ∈ 0 ..^ N
18 opeq2 ⊢ z = y → 0 z = 0 y
19 oveq1 ⊢ z = y → z + 1 = y + 1
20 19 oveq1d ⊢ z = y → z + 1 mod N = y + 1 mod N
21 20 opeq2d ⊢ z = y → 0 z + 1 mod N = 0 y + 1 mod N
22 18 21 preq12d ⊢ z = y → 0 z 0 z + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N
23 22 eqeq2d ⊢ z = y → 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ↔ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N
24 opeq2 ⊢ z = y → 1 z = 1 y
25 18 24 preq12d ⊢ z = y → 0 z 1 z = 0 y 1 y
26 25 eqeq2d ⊢ z = y → 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ↔ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 1 y
27 oveq1 ⊢ z = y → z + K = y + K
28 27 oveq1d ⊢ z = y → z + K mod N = y + K mod N
29 28 opeq2d ⊢ z = y → 1 z + K mod N = 1 y + K mod N
30 24 29 preq12d ⊢ z = y → 1 z 1 z + K mod N = 1 y 1 y + K mod N
31 30 eqeq2d ⊢ z = y → 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 y 1 y + K mod N
32 23 26 31 3orbi123d ⊢ z = y → 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 1 y ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 y 1 y + K mod N
33 32 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ z = y → 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 1 y ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 y 1 y + K mod N
34 eqid ⊢ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N
35 34 3mix1i ⊢ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 1 y ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 y 1 y + K mod N
36 35 a1i ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 y 1 y ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 y 1 y + K mod N
37 17 33 36 rspcedvd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
38 22 eqeq2d ⊢ z = y → 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ↔ 0 y 1 y = 0 y 0 y + 1 mod N
39 25 eqeq2d ⊢ z = y → 0 y 1 y = 0 z 1 z ↔ 0 y 1 y = 0 y 1 y
40 30 eqeq2d ⊢ z = y → 0 y 1 y = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 1 y = 1 y 1 y + K mod N
41 38 39 40 3orbi123d ⊢ z = y → 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 1 y = 0 z 1 z ∨ 0 y 1 y = 1 z 1 z + 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
42 41 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ z = y → 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 1 y = 0 z 1 z ∨ 0 y 1 y = 1 z 1 z + 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
43 eqid ⊢ 0 y 1 y = 0 y 1 y
44 43 3mix2i ⊢ 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
45 44 a1i ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ 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
46 17 42 45 rspcedvd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 1 y = 0 z 1 z ∨ 0 y 1 y = 1 z 1 z + K mod N
47 elfzo0l ⊢ y ∈ 0 ..^ N → y = 0 ∨ y ∈ 1 ..^ N
48 eluz3nn ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ ℕ
49 48 ad2antrr ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 → N ∈ ℕ
50 fzo0end ⊢ N ∈ ℕ → N − 1 ∈ 0 ..^ N
51 49 50 syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 → N − 1 ∈ 0 ..^ N
52 opeq2 ⊢ y = 0 → 0 y = 0 0
53 oveq1 ⊢ y = 0 → y − 1 = 0 − 1
54 53 oveq1d ⊢ y = 0 → y − 1 mod N = 0 − 1 mod N
55 54 opeq2d ⊢ y = 0 → 0 y − 1 mod N = 0 0 − 1 mod N
56 52 55 preq12d ⊢ y = 0 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 0 0 0 − 1 mod N
57 opeq2 ⊢ z = N − 1 → 0 z = 0 N − 1
58 oveq1 ⊢ z = N − 1 → z + 1 = N - 1 + 1
59 58 oveq1d ⊢ z = N − 1 → z + 1 mod N = N - 1 + 1 mod N
60 59 opeq2d ⊢ z = N − 1 → 0 z + 1 mod N = 0 N - 1 + 1 mod N
61 57 60 preq12d ⊢ z = N − 1 → 0 z 0 z + 1 mod N = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N
62 56 61 eqeqan12d ⊢ y = 0 ∧ z = N − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ↔ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N
63 opeq2 ⊢ z = N − 1 → 1 z = 1 N − 1
64 57 63 preq12d ⊢ z = N − 1 → 0 z 1 z = 0 N − 1 1 N − 1
65 56 64 eqeqan12d ⊢ y = 0 ∧ z = N − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ↔ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 1 N − 1
66 oveq1 ⊢ z = N − 1 → z + K = N - 1 + K
67 66 oveq1d ⊢ z = N − 1 → z + K mod N = N - 1 + K mod N
68 67 opeq2d ⊢ z = N − 1 → 1 z + K mod N = 1 N - 1 + K mod N
69 63 68 preq12d ⊢ z = N − 1 → 1 z 1 z + K mod N = 1 N − 1 1 N - 1 + K mod N
70 56 69 eqeqan12d ⊢ y = 0 ∧ z = N − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 0 0 0 − 1 mod N = 1 N − 1 1 N - 1 + K mod N
71 62 65 70 3orbi123d ⊢ y = 0 ∧ z = N − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N ∨ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 1 N − 1 ∨ 0 0 0 0 − 1 mod N = 1 N − 1 1 N - 1 + K mod N
72 71 adantll ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 ∧ z = N − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N ∨ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 1 N − 1 ∨ 0 0 0 0 − 1 mod N = 1 N − 1 1 N - 1 + K mod N
73 nncn ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℂ
74 npcan1 ⊢ N ∈ ℂ → N - 1 + 1 = N
75 48 73 74 3syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N - 1 + 1 = N
76 75 oveq1d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N - 1 + 1 mod N = N mod N
77 nnrp ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℝ +
78 modid0 ⊢ N ∈ ℝ + → N mod N = 0
79 48 77 78 3syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N mod N = 0
80 76 79 eqtr2d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 = N - 1 + 1 mod N
81 80 opeq2d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 0 = 0 N - 1 + 1 mod N
82 df-neg ⊢ − 1 = 0 − 1
83 82 eqcomi ⊢ 0 − 1 = − 1
84 83 a1i ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 − 1 = − 1
85 84 oveq1d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 − 1 mod N = -1 mod N
86 m1modnnsub1 ⊢ N ∈ ℕ → -1 mod N = N − 1
87 48 86 syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → -1 mod N = N − 1
88 85 87 eqtrd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 − 1 mod N = N − 1
89 88 opeq2d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1
90 81 89 preq12d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N - 1 + 1 mod N 0 N − 1
91 90 ad2antrr ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 → 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N - 1 + 1 mod N 0 N − 1
92 prcom ⊢ 0 N - 1 + 1 mod N 0 N − 1 = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N
93 91 92 eqtrdi ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 → 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N
94 93 3mix1d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 → 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 0 N - 1 + 1 mod N ∨ 0 0 0 0 − 1 mod N = 0 N − 1 1 N − 1 ∨ 0 0 0 0 − 1 mod N = 1 N − 1 1 N - 1 + K mod N
95 51 72 94 rspcedvd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y = 0 → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
96 95 expcom ⊢ y = 0 → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
97 elfzofz ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y ∈ 1 … N
98 fz1fzo0m1 ⊢ y ∈ 1 … N → y − 1 ∈ 0 ..^ N
99 97 98 syl ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y − 1 ∈ 0 ..^ N
100 99 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → y − 1 ∈ 0 ..^ N
101 opeq2 ⊢ z = y − 1 → 0 z = 0 y − 1
102 oveq1 ⊢ z = y − 1 → z + 1 = y - 1 + 1
103 102 oveq1d ⊢ z = y − 1 → z + 1 mod N = y - 1 + 1 mod N
104 103 opeq2d ⊢ z = y − 1 → 0 z + 1 mod N = 0 y - 1 + 1 mod N
105 101 104 preq12d ⊢ z = y − 1 → 0 z 0 z + 1 mod N = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N
106 105 eqeq2d ⊢ z = y − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ↔ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N
107 opeq2 ⊢ z = y − 1 → 1 z = 1 y − 1
108 101 107 preq12d ⊢ z = y − 1 → 0 z 1 z = 0 y − 1 1 y − 1
109 108 eqeq2d ⊢ z = y − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ↔ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 1 y − 1
110 oveq1 ⊢ z = y − 1 → z + K = y - 1 + K
111 110 oveq1d ⊢ z = y − 1 → z + K mod N = y - 1 + K mod N
112 111 opeq2d ⊢ z = y − 1 → 1 z + K mod N = 1 y - 1 + K mod N
113 107 112 preq12d ⊢ z = y − 1 → 1 z 1 z + K mod N = 1 y − 1 1 y - 1 + K mod N
114 113 eqeq2d ⊢ z = y − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 y − 1 1 y - 1 + K mod N
115 106 109 114 3orbi123d ⊢ z = y − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 1 y − 1 ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 y − 1 1 y - 1 + K mod N
116 115 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N ∧ z = y − 1 → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ↔ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 1 y − 1 ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 y − 1 1 y - 1 + K mod N
117 elfzoelz ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y ∈ ℤ
118 zcn ⊢ y ∈ ℤ → y ∈ ℂ
119 npcan1 ⊢ y ∈ ℂ → y - 1 + 1 = y
120 117 118 119 3syl ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y - 1 + 1 = y
121 120 oveq1d ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y - 1 + 1 mod N = y mod N
122 elfzo1 ⊢ y ∈ 1 ..^ N ↔ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N
123 nnre ⊢ y ∈ ℕ → y ∈ ℝ
124 123 77 anim12i ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ → y ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ +
125 124 3adant3 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ +
126 nnnn0 ⊢ y ∈ ℕ → y ∈ ℕ 0
127 126 nn0ge0d ⊢ y ∈ ℕ → 0 ≤ y
128 127 anim1i ⊢ y ∈ ℕ ∧ y < N → 0 ≤ y ∧ y < N
129 128 3adant2 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → 0 ≤ y ∧ y < N
130 125 129 jca ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y ∧ y < N
131 122 130 sylbi ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y ∧ y < N
132 modid ⊢ y ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y ∧ y < N → y mod N = y
133 131 132 syl ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y mod N = y
134 121 133 eqtrd ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y - 1 + 1 mod N = y
135 134 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → y - 1 + 1 mod N = y
136 135 eqcomd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → y = y - 1 + 1 mod N
137 136 opeq2d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → 0 y = 0 y - 1 + 1 mod N
138 1red ⊢ y ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ
139 123 138 resubcld ⊢ y ∈ ℕ → y − 1 ∈ ℝ
140 139 77 anim12i ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ → y − 1 ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ +
141 140 3adant3 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y − 1 ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ +
142 nnm1ge0 ⊢ y ∈ ℕ → 0 ≤ y − 1
143 142 3ad2ant1 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → 0 ≤ y − 1
144 139 3ad2ant1 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y − 1 ∈ ℝ
145 123 3ad2ant1 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y ∈ ℝ
146 nnre ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℝ
147 146 3ad2ant2 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → N ∈ ℝ
148 123 ltm1d ⊢ y ∈ ℕ → y − 1 < y
149 148 3ad2ant1 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y − 1 < y
150 simp3 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y < N
151 144 145 147 149 150 lttrd ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y − 1 < N
152 141 143 151 jca32 ⊢ y ∈ ℕ ∧ N ∈ ℕ ∧ y < N → y − 1 ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y − 1 ∧ y − 1 < N
153 122 152 sylbi ⊢ y ∈ 1 ..^ N → y − 1 ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y − 1 ∧ y − 1 < N
154 153 adantl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → y − 1 ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y − 1 ∧ y − 1 < N
155 modid ⊢ y − 1 ∈ ℝ ∧ N ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ y − 1 ∧ y − 1 < N → y − 1 mod N = y − 1
156 154 155 syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → y − 1 mod N = y − 1
157 156 opeq2d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → 0 y − 1 mod N = 0 y − 1
158 137 157 preq12d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y - 1 + 1 mod N 0 y − 1
159 prcom ⊢ 0 y - 1 + 1 mod N 0 y − 1 = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N
160 158 159 eqtrdi ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N
161 160 3mix1d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 0 y - 1 + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 y − 1 1 y − 1 ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 y − 1 1 y - 1 + K mod N
162 100 116 161 rspcedvd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 1 ..^ N → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
163 162 expcom ⊢ y ∈ 1 ..^ N → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
164 96 163 jaoi ⊢ y = 0 ∨ y ∈ 1 ..^ N → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
165 47 164 syl ⊢ y ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
166 165 impcom ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
167 5 1 2 4 gpgedgel ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E ↔ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
168 5 1 2 4 gpgedgel ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → 0 y 1 y ∈ E ↔ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 1 y = 0 z 1 z ∨ 0 y 1 y = 1 z 1 z + K mod N
169 5 1 2 4 gpgedgel ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E ↔ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
170 167 168 169 3anbi123d ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E ∧ 0 y 1 y ∈ E ∧ 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E ↔ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ∧ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 1 y = 0 z 1 z ∨ 0 y 1 y = 1 z 1 z + K mod N ∧ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
171 170 adantr ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E ∧ 0 y 1 y ∈ E ∧ 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E ↔ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y + 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N ∧ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 1 y = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 1 y = 0 z 1 z ∨ 0 y 1 y = 1 z 1 z + K mod N ∧ ∃ z ∈ 0 ..^ N 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 0 z + 1 mod N ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 0 z 1 z ∨ 0 y 0 y − 1 mod N = 1 z 1 z + K mod N
172 37 46 166 171 mpbir3and ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ y ∈ 0 ..^ N → 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E ∧ 0 y 1 y ∈ E ∧ 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E
173 172 adantrl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N → 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E ∧ 0 y 1 y ∈ E ∧ 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E
174 id ⊢ X = 0 y → X = 0 y
175 c0ex ⊢ 0 ∈ V
176 175 10 op2ndd ⊢ X = 0 y → 2 nd ⁡ X = y
177 176 oveq1d ⊢ X = 0 y → 2 nd ⁡ X + 1 = y + 1
178 177 oveq1d ⊢ X = 0 y → 2 nd ⁡ X + 1 mod N = y + 1 mod N
179 178 opeq2d ⊢ X = 0 y → 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N = 0 y + 1 mod N
180 174 179 preq12d ⊢ X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N = 0 y 0 y + 1 mod N
181 180 eleq1d ⊢ X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ↔ 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E
182 176 opeq2d ⊢ X = 0 y → 1 2 nd ⁡ X = 1 y
183 174 182 preq12d ⊢ X = 0 y → X 1 2 nd ⁡ X = 0 y 1 y
184 183 eleq1d ⊢ X = 0 y → X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ↔ 0 y 1 y ∈ E
185 176 oveq1d ⊢ X = 0 y → 2 nd ⁡ X − 1 = y − 1
186 185 oveq1d ⊢ X = 0 y → 2 nd ⁡ X − 1 mod N = y − 1 mod N
187 186 opeq2d ⊢ X = 0 y → 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N = 0 y − 1 mod N
188 174 187 preq12d ⊢ X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N = 0 y 0 y − 1 mod N
189 188 eleq1d ⊢ X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E ↔ 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E
190 181 184 189 3anbi123d ⊢ X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E ↔ 0 y 0 y + 1 mod N ∈ E ∧ 0 y 1 y ∈ E ∧ 0 y 0 y − 1 mod N ∈ E
191 173 190 syl5ibrcom ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N → X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
192 191 adantr ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ x = 0 → X = 0 y → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
193 16 192 sylbid ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ x = 0 → X = x y → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
194 193 impancom ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ X = x y → x = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
195 13 194 sylbid ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N ∧ X = x y → 1 st ⁡ X = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
196 195 ex ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ x ∈ 0 1 ∧ y ∈ 0 ..^ N → X = x y → 1 st ⁡ X = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
197 196 rexlimdvva ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → ∃ x ∈ 0 1 ∃ y ∈ 0 ..^ N X = x y → 1 st ⁡ X = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
198 6 197 sylbid ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J → X ∈ V → 1 st ⁡ X = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E
199 198 imp32 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ K ∈ J ∧ X ∈ V ∧ 1 st ⁡ X = 0 → X 0 2 nd ⁡ X + 1 mod N ∈ E ∧ X 1 2 nd ⁡ X ∈ E ∧ X 0 2 nd ⁡ X − 1 mod N ∈ E