Metamath Proof Explorer


Theorem gpgvtxedg1

Description: The edges starting at a vertex X of the second kind in a generalized Petersen graph G . (Contributed by AV, 2-Sep-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 gpgvtxedg1 N 3 K J 1 st X = 1 X Y E Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K 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 = 1 X Y E G USGraph
11 simp3 N 3 K J 1 st X = 1 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 = 1 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 = 1 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 = 1 X V Y V X V Y V
18 17 adantr N 3 K J 1 st X = 1 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 = 1 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 c0ex 0 V
25 vex y V
26 24 25 op1std X = 0 y 1 st X = 0
27 26 eqeq1d X = 0 y 1 st X = 1 0 = 1
28 eqcom 0 = 1 1 = 0
29 27 28 bitrdi X = 0 y 1 st X = 1 1 = 0
30 ax-1ne0 1 0
31 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
32 31 com12 1 0 1 = 0 Y = 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
33 30 32 mp1i X = 0 y 1 = 0 Y = 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
34 29 33 sylbid X = 0 y 1 st X = 1 Y = 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
35 34 com12 1 st X = 1 X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
36 35 impd 1 st X = 1 X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
37 ovex y + 1 mod N V
38 24 37 op1std X = 0 y + 1 mod N 1 st X = 0
39 38 eqeq1d X = 0 y + 1 mod N 1 st X = 1 0 = 1
40 39 28 bitrdi X = 0 y + 1 mod N 1 st X = 1 1 = 0
41 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
42 41 com12 1 0 1 = 0 Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
43 30 42 mp1i X = 0 y + 1 mod N 1 = 0 Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
44 40 43 sylbid X = 0 y + 1 mod N 1 st X = 1 Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
45 44 com12 1 st X = 1 X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
46 45 impd 1 st X = 1 X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
47 36 46 jaod 1 st X = 1 X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
48 47 3ad2ant2 N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V X = 0 y Y = 0 y + 1 mod N X = 0 y + 1 mod N Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
49 48 adantr N 3 K J 1 st X = 1 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 = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
50 23 49 sylbid N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 0 y + 1 mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
51 opex 1 y V
52 19 51 pm3.2i 0 y V 1 y V
53 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
54 18 52 53 sylancl N 3 K J 1 st X = 1 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
55 eqneqall 1 = 0 1 0 Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
56 55 com12 1 0 1 = 0 Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
57 30 56 mp1i X = 0 y 1 = 0 Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
58 29 57 sylbid X = 0 y 1 st X = 1 Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
59 58 com12 1 st X = 1 X = 0 y Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
60 59 3ad2ant2 N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V X = 0 y Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
61 60 adantr N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
62 61 impd N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
63 simpr X = 1 y Y = 0 y Y = 0 y
64 1ex 1 V
65 64 25 op2ndd X = 1 y 2 nd X = y
66 65 eqcomd X = 1 y y = 2 nd X
67 66 adantr X = 1 y Y = 0 y y = 2 nd X
68 67 opeq2d X = 1 y Y = 0 y 0 y = 0 2 nd X
69 63 68 eqtrd X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X
70 69 adantl N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 0 y Y = 0 2 nd X
71 70 3mix2d N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
72 71 ex N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
73 62 72 jaod N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 0 y Y = 1 y X = 1 y Y = 0 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
74 54 73 sylbid N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 0 y 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
75 opex 1 y + K mod N V
76 51 75 pm3.2i 1 y V 1 y + K mod N V
77 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
78 18 76 77 sylancl N 3 K J 1 st X = 1 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
79 simpr X = 1 y Y = 1 y + K mod N Y = 1 y + K mod N
80 66 oveq1d X = 1 y y + K = 2 nd X + K
81 80 oveq1d X = 1 y y + K mod N = 2 nd X + K mod N
82 81 adantr X = 1 y Y = 1 y + K mod N y + K mod N = 2 nd X + K mod N
83 82 opeq2d X = 1 y Y = 1 y + K mod N 1 y + K mod N = 1 2 nd X + K mod N
84 79 83 eqtrd X = 1 y Y = 1 y + K mod N Y = 1 2 nd X + K mod N
85 84 3mix1d X = 1 y Y = 1 y + K mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
86 85 a1i N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y Y = 1 y + K mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
87 elfzoelz y 0 ..^ N y
88 87 zred y 0 ..^ N y
89 88 adantl K J y 0 ..^ N y
90 elfzoelz K 1 ..^ N 2 K
91 90 zred K 1 ..^ N 2 K
92 6 91 sylbi K J K
93 92 adantr K J y 0 ..^ N K
94 89 93 readdcld K J y 0 ..^ N y + K
95 elfzo0 y 0 ..^ N y 0 N y < N
96 nnrp N N +
97 96 3ad2ant2 y 0 N y < N N +
98 95 97 sylbi y 0 ..^ N N +
99 98 adantl K J y 0 ..^ N N +
100 modsubmod y + K K N + y + K mod N K mod N = y + K - K mod N
101 94 93 99 100 syl3anc K J y 0 ..^ N y + K mod N K mod N = y + K - K mod N
102 87 zcnd y 0 ..^ N y
103 102 adantl K J y 0 ..^ N y
104 93 recnd K J y 0 ..^ N K
105 103 104 pncand K J y 0 ..^ N y + K - K = y
106 105 oveq1d K J y 0 ..^ N y + K - K mod N = y mod N
107 zmodidfzoimp y 0 ..^ N y mod N = y
108 107 adantl K J y 0 ..^ N y mod N = y
109 101 106 108 3eqtrrd K J y 0 ..^ N y = y + K mod N K mod N
110 109 ex K J y 0 ..^ N y = y + K mod N K mod N
111 110 adantl N 3 K J y 0 ..^ N y = y + K mod N K mod N
112 111 3ad2ant1 N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N y = y + K mod N K mod N
113 112 imp N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N y = y + K mod N K mod N
114 113 adantr N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y + K mod N Y = 1 y y = y + K mod N K mod N
115 114 opeq2d N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y + K mod N Y = 1 y 1 y = 1 y + K mod N K mod N
116 simpr X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 1 y
117 ovex y + K mod N V
118 64 117 op2ndd X = 1 y + K mod N 2 nd X = y + K mod N
119 118 oveq1d X = 1 y + K mod N 2 nd X K = y + K mod N K
120 119 oveq1d X = 1 y + K mod N 2 nd X K mod N = y + K mod N K mod N
121 120 opeq2d X = 1 y + K mod N 1 2 nd X K mod N = 1 y + K mod N K mod N
122 121 adantr X = 1 y + K mod N Y = 1 y 1 2 nd X K mod N = 1 y + K mod N K mod N
123 116 122 eqeq12d X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 1 2 nd X K mod N 1 y = 1 y + K mod N K mod N
124 123 adantl N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 1 2 nd X K mod N 1 y = 1 y + K mod N K mod N
125 115 124 mpbird N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 1 2 nd X K mod N
126 125 3mix3d N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
127 126 ex N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X = 1 y + K mod N Y = 1 y Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
128 86 127 jaod N 3 K J 1 st X = 1 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 = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
129 78 128 sylbid N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V y 0 ..^ N X Y = 1 y 1 y + K mod N Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
130 50 74 129 3jaod N 3 K J 1 st X = 1 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 = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
131 130 rexlimdva N 3 K J 1 st X = 1 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 = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
132 16 131 sylbid N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V X Y E Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
133 132 3exp N 3 K J 1 st X = 1 X V Y V X Y E Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
134 133 com34 N 3 K J 1 st X = 1 X Y E X V Y V Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
135 134 3imp N 3 K J 1 st X = 1 X Y E X V Y V Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N
136 13 135 mpd N 3 K J 1 st X = 1 X Y E Y = 1 2 nd X + K mod N Y = 0 2 nd X Y = 1 2 nd X K mod N