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Theorem gpgvtxedg0

Description: The edges starting at a vertex X of the first kind in a generalized Petersen graph G . (Contributed by AV, 30-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 gpgvtxedg0 N 3 K J 1 st X = 0 X Y E Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N

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 gpgusgra Could not format ( ( N e. ( ZZ>= ` 3 ) /\ K e. ( 1 ..^ ( |^ ` ( N / 2 ) ) ) ) -> ( N gPetersenGr K ) e. USGraph ) : No typesetting found for |- ( ( N e. ( ZZ>= ` 3 ) /\ K e. ( 1 ..^ ( |^ ` ( N / 2 ) ) ) ) -> ( N gPetersenGr K ) e. USGraph ) with typecode |-
6 1 eleq2i K J K 1 ..^ N 2
7 6 anbi2i N 3 K J N 3 K 1 ..^ N 2
8 2 eleq1i Could not format ( G e. USGraph <-> ( N gPetersenGr K ) e. USGraph ) : No typesetting found for |- ( G e. USGraph <-> ( N gPetersenGr K ) e. USGraph ) with typecode |-
9 5 7 8 3imtr4i N 3 K J G USGraph
10 9 3ad2ant1 N 3 K J 1 st X = 0 X Y E G USGraph
11 simp3 N 3 K J 1 st X = 0 X Y E X Y E
12 4 3 usgrpredgv G USGraph X Y E X V Y V
13 10 11 12 syl2anc N 3 K J 1 st X = 0 X Y E X V Y V
14 eqid 0 ..^ N = 0 ..^ N
15 14 1 2 4 gpgedgel N 3 K J X Y E y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N X Y = 0 y 1 y X Y = 1 y 1 y + K mod N
16 15 3ad2ant1 N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V X Y E y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N X Y = 0 y 1 y X Y = 1 y 1 y + K mod N
17 simp3 N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V X V Y V
18 17 adantr N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X V Y V
19 opex 0 y V
20 opex 0 y + 1 mod N V
21 19 20 pm3.2i 0 y V 0 y + 1 mod N V
22 preq12bg X V Y V 0 y V 0 y + 1 mod N V X Y = 0 y 0 y + 1 mod N X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y
23 18 21 22 sylancl N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y
24 simpr X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N Y = 0 y + 1 mod N
25 c0ex 0 V
26 vex y V
27 25 26 op2ndd X = 0 y 2 nd X = y
28 27 eqcomd X = 0 y y = 2 nd X
29 28 oveq1d X = 0 y y + 1 = 2 nd X + 1
30 29 oveq1d X = 0 y y + 1 mod N = 2 nd X + 1 mod N
31 30 adantr X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N y + 1 mod N = 2 nd X + 1 mod N
32 31 opeq2d X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N 0 y + 1 mod N = 0 2 nd X + 1 mod N
33 24 32 eqtrd X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N
34 33 3mix1d X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
35 34 a1i N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
36 elfzoelz y 0 ..^ N y
37 36 zred y 0 ..^ N y
38 1red y 0 ..^ N 1
39 37 38 readdcld y 0 ..^ N y + 1
40 elfzo0 y 0 ..^ N y 0 N y < N
41 nnrp N N +
42 41 3ad2ant2 y 0 N y < N N +
43 40 42 sylbi y 0 ..^ N N +
44 modsubmod y + 1 1 N + y + 1 mod N 1 mod N = y + 1 - 1 mod N
45 39 38 43 44 syl3anc y 0 ..^ N y + 1 mod N 1 mod N = y + 1 - 1 mod N
46 36 zcnd y 0 ..^ N y
47 pncan1 y y + 1 - 1 = y
48 46 47 syl y 0 ..^ N y + 1 - 1 = y
49 48 oveq1d y 0 ..^ N y + 1 - 1 mod N = y mod N
50 zmodidfzoimp y 0 ..^ N y mod N = y
51 45 49 50 3eqtrrd y 0 ..^ N y = y + 1 mod N 1 mod N
52 51 adantl N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N y = y + 1 mod N 1 mod N
53 52 adantr N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y y = y + 1 mod N 1 mod N
54 53 opeq2d N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y 0 y = 0 y + 1 mod N 1 mod N
55 simpr X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 y
56 ovex y + 1 mod N V
57 25 56 op2ndd X = 0 y + 1 mod N 2 nd X = y + 1 mod N
58 57 oveq1d X = 0 y + 1 mod N 2 nd X 1 = y + 1 mod N 1
59 58 oveq1d X = 0 y + 1 mod N 2 nd X 1 mod N = y + 1 mod N 1 mod N
60 59 opeq2d X = 0 y + 1 mod N 0 2 nd X 1 mod N = 0 y + 1 mod N 1 mod N
61 60 adantr X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y 0 2 nd X 1 mod N = 0 y + 1 mod N 1 mod N
62 55 61 eqeq12d X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 2 nd X 1 mod N 0 y = 0 y + 1 mod N 1 mod N
63 62 adantl N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 2 nd X 1 mod N 0 y = 0 y + 1 mod N 1 mod N
64 54 63 mpbird N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 2 nd X 1 mod N
65 64 3mix3d N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
66 65 ex N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
67 35 66 jaod N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
68 23 67 sylbid N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
69 opex 1 y V
70 19 69 pm3.2i 0 y V 1 y V
71 preq12bg X V Y V 0 y V 1 y V X Y = 0 y 1 y X = 0 y Y = 1 y X = 1 y Y = 0 y
72 18 70 71 sylancl N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 1 y X = 0 y Y = 1 y X = 1 y Y = 0 y
73 simpr X = 0 y Y = 1 y Y = 1 y
74 28 adantr X = 0 y Y = 1 y y = 2 nd X
75 74 opeq2d X = 0 y Y = 1 y 1 y = 1 2 nd X
76 73 75 eqtrd X = 0 y Y = 1 y Y = 1 2 nd X
77 76 adantl N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y Y = 1 2 nd X
78 77 3mix2d N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
79 78 ex N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
80 1ex 1 V
81 80 26 op1std X = 1 y 1 st X = 1
82 81 eqeq1d X = 1 y 1 st X = 0 1 = 0
83 ax-1ne0 1 0
84 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
85 84 com12 1 0 1 = 0 Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
86 83 85 mp1i X = 1 y 1 = 0 Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
87 82 86 sylbid X = 1 y 1 st X = 0 Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
88 87 com12 1 st X = 0 X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
89 88 3ad2ant2 N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
90 89 adantr N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
91 90 impd N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
92 79 91 jaod N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
93 72 92 sylbid N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
94 opex 1 y + K mod N V
95 69 94 pm3.2i 1 y V 1 y + K mod N V
96 preq12bg X V Y V 1 y V 1 y + K mod N V X Y = 1 y 1 y + K mod N X = 1 y Y = 1 y + K mod N X = 1 y + K mod N Y = 1 y
97 18 95 96 sylancl N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 1 y 1 y + K mod N X = 1 y Y = 1 y + K mod N X = 1 y + K mod N Y = 1 y
98 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
99 98 com12 1 0 1 = 0 Y = 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
100 83 99 mp1i X = 1 y 1 = 0 Y = 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
101 82 100 sylbid X = 1 y 1 st X = 0 Y = 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
102 101 com12 1 st X = 0 X = 1 y Y = 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
103 102 impd 1 st X = 0 X = 1 y Y = 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
104 ovex y + K mod N V
105 80 104 op1std X = 1 y + K mod N 1 st X = 1
106 105 eqeq1d X = 1 y + K mod N 1 st X = 0 1 = 0
107 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
108 107 com12 1 0 1 = 0 Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
109 83 108 mp1i X = 1 y + K mod N 1 = 0 Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
110 106 109 sylbid X = 1 y + K mod N 1 st X = 0 Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
111 110 com12 1 st X = 0 X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
112 111 impd 1 st X = 0 X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
113 103 112 jaod 1 st X = 0 X = 1 y Y = 1 y + K mod N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
114 113 3ad2ant2 N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V X = 1 y Y = 1 y + K mod N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
115 114 adantr N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 1 y + K mod N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
116 97 115 sylbid N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 1 y 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
117 68 93 116 3jaod N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N X Y = 0 y 1 y X Y = 1 y 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
118 117 rexlimdva N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N X Y = 0 y 1 y X Y = 1 y 1 y + K mod N Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
119 16 118 sylbid N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V X Y E Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
120 119 3exp N 3 K J 1 st X = 0 X V Y V X Y E Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
121 120 com34 N 3 K J 1 st X = 0 X Y E X V Y V Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
122 121 3imp N 3 K J 1 st X = 0 X Y E X V Y V Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N
123 13 122 mpd N 3 K J 1 st X = 0 X Y E Y = 0 2 nd X + 1 mod N Y = 1 2 nd X Y = 0 2 nd X 1 mod N