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Theorem wlkres

Description: The restriction <. H , Q >. of a walk <. F , P >. to an initial segment of the walk (of length N ) forms a walk on the subgraph S consisting of the edges in the initial segment. Formerly proven directly for Eulerian paths, see eupthres . (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2015) (Revised by Mario Carneiro, 3-May-2015) (Revised by AV, 5-Mar-2021) Hypothesis revised using the prefix operation. (Revised by AV, 30-Nov-2022)

Ref Expression
Hypotheses wlkres.v V=VtxG
wlkres.i I=iEdgG
wlkres.d φFWalksGP
wlkres.n φN0..^F
wlkres.s φVtxS=V
wlkres.e φiEdgS=IF0..^N
wlkres.h H=FprefixN
wlkres.q Q=P0N
Assertion wlkres φHWalksSQ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 wlkres.v V=VtxG
2 wlkres.i I=iEdgG
3 wlkres.d φFWalksGP
4 wlkres.n φN0..^F
5 wlkres.s φVtxS=V
6 wlkres.e φiEdgS=IF0..^N
7 wlkres.h H=FprefixN
8 wlkres.q Q=P0N
9 2 wlkf FWalksGPFWorddomI
10 pfxwrdsymb FWorddomIFprefixNWordF0..^N
11 3 9 10 3syl φFprefixNWordF0..^N
12 7 a1i φH=FprefixN
13 6 dmeqd φdomiEdgS=domIF0..^N
14 3 9 syl φFWorddomI
15 wrdf FWorddomIF:0..^FdomI
16 fimass F:0..^FdomIF0..^NdomI
17 14 15 16 3syl φF0..^NdomI
18 ssdmres F0..^NdomIdomIF0..^N=F0..^N
19 17 18 sylib φdomIF0..^N=F0..^N
20 13 19 eqtrd φdomiEdgS=F0..^N
21 wrdeq domiEdgS=F0..^NWorddomiEdgS=WordF0..^N
22 20 21 syl φWorddomiEdgS=WordF0..^N
23 11 12 22 3eltr4d φHWorddomiEdgS
24 1 wlkp FWalksGPP:0FV
25 3 24 syl φP:0FV
26 5 feq3d φP:0FVtxSP:0FV
27 25 26 mpbird φP:0FVtxS
28 fzossfz 0..^F0F
29 28 4 sselid φN0F
30 elfzuz3 N0FFN
31 fzss2 FN0N0F
32 29 30 31 3syl φ0N0F
33 27 32 fssresd φP0N:0NVtxS
34 7 fveq2i H=FprefixN
35 pfxlen FWorddomIN0FFprefixN=N
36 14 29 35 syl2anc φFprefixN=N
37 34 36 eqtrid φH=N
38 37 oveq2d φ0H=0N
39 38 feq2d φP0N:0HVtxSP0N:0NVtxS
40 33 39 mpbird φP0N:0HVtxS
41 8 feq1i Q:0HVtxSP0N:0HVtxS
42 40 41 sylibr φQ:0HVtxS
43 1 2 wlkprop FWalksGPFWorddomIP:0FVk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFk
44 3 43 syl φFWorddomIP:0FVk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFk
45 44 adantr φx0..^HFWorddomIP:0FVk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFk
46 37 oveq2d φ0..^H=0..^N
47 46 eleq2d φx0..^Hx0..^N
48 8 fveq1i Qx=P0Nx
49 fzossfz 0..^N0N
50 49 a1i φ0..^N0N
51 50 sselda φx0..^Nx0N
52 51 fvresd φx0..^NP0Nx=Px
53 48 52 eqtr2id φx0..^NPx=Qx
54 8 fveq1i Qx+1=P0Nx+1
55 fzofzp1 x0..^Nx+10N
56 55 adantl φx0..^Nx+10N
57 56 fvresd φx0..^NP0Nx+1=Px+1
58 54 57 eqtr2id φx0..^NPx+1=Qx+1
59 53 58 jca φx0..^NPx=QxPx+1=Qx+1
60 59 ex φx0..^NPx=QxPx+1=Qx+1
61 47 60 sylbid φx0..^HPx=QxPx+1=Qx+1
62 61 imp φx0..^HPx=QxPx+1=Qx+1
63 14 ancli φφFWorddomI
64 15 ffund FWorddomIFunF
65 64 adantl φFWorddomIFunF
66 65 adantr φFWorddomIx0..^NFunF
67 fdm F:0..^FdomIdomF=0..^F
68 elfzouz2 N0..^FFN
69 fzoss2 FN0..^N0..^F
70 4 68 69 3syl φ0..^N0..^F
71 sseq2 domF=0..^F0..^NdomF0..^N0..^F
72 70 71 imbitrrid domF=0..^Fφ0..^NdomF
73 15 67 72 3syl FWorddomIφ0..^NdomF
74 73 impcom φFWorddomI0..^NdomF
75 74 adantr φFWorddomIx0..^N0..^NdomF
76 simpr φFWorddomIx0..^Nx0..^N
77 66 75 76 resfvresima φFWorddomIx0..^NIF0..^NF0..^Nx=IFx
78 63 77 sylan φx0..^NIF0..^NF0..^Nx=IFx
79 78 eqcomd φx0..^NIFx=IF0..^NF0..^Nx
80 79 ex φx0..^NIFx=IF0..^NF0..^Nx
81 47 80 sylbid φx0..^HIFx=IF0..^NF0..^Nx
82 81 imp φx0..^HIFx=IF0..^NF0..^Nx
83 6 adantr φx0..^HiEdgS=IF0..^N
84 7 fveq1i Hx=FprefixNx
85 14 adantr φx0..^HFWorddomI
86 29 adantr φx0..^HN0F
87 pfxres FWorddomIN0FFprefixN=F0..^N
88 85 86 87 syl2anc φx0..^HFprefixN=F0..^N
89 88 fveq1d φx0..^HFprefixNx=F0..^Nx
90 84 89 eqtrid φx0..^HHx=F0..^Nx
91 83 90 fveq12d φx0..^HiEdgSHx=IF0..^NF0..^Nx
92 82 91 eqtr4d φx0..^HIFx=iEdgSHx
93 62 92 jca φx0..^HPx=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHx
94 4 68 syl φFN
95 37 fveq2d φH=N
96 94 95 eleqtrrd φFH
97 fzoss2 FH0..^H0..^F
98 96 97 syl φ0..^H0..^F
99 98 sselda φx0..^Hx0..^F
100 wkslem1 k=xif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFkif-Px=Px+1IFx=PxPxPx+1IFx
101 100 rspcv x0..^Fk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFkif-Px=Px+1IFx=PxPxPx+1IFx
102 99 101 syl φx0..^Hk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFkif-Px=Px+1IFx=PxPxPx+1IFx
103 eqeq12 Px=QxPx+1=Qx+1Px=Px+1Qx=Qx+1
104 103 adantr Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxPx=Px+1Qx=Qx+1
105 simpr Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxIFx=iEdgSHx
106 sneq Px=QxPx=Qx
107 106 adantr Px=QxPx+1=Qx+1Px=Qx
108 107 adantr Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxPx=Qx
109 105 108 eqeq12d Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxIFx=PxiEdgSHx=Qx
110 preq12 Px=QxPx+1=Qx+1PxPx+1=QxQx+1
111 110 adantr Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxPxPx+1=QxQx+1
112 111 105 sseq12d Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxPxPx+1IFxQxQx+1iEdgSHx
113 104 109 112 ifpbi123d Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxif-Px=Px+1IFx=PxPxPx+1IFxif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
114 113 biimpd Px=QxPx+1=Qx+1IFx=iEdgSHxif-Px=Px+1IFx=PxPxPx+1IFxif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
115 93 102 114 sylsyld φx0..^Hk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFkif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
116 115 com12 k0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFkφx0..^Hif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
117 116 3ad2ant3 FWorddomIP:0FVk0..^Fif-Pk=Pk+1IFk=PkPkPk+1IFkφx0..^Hif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
118 45 117 mpcom φx0..^Hif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
119 118 ralrimiva φx0..^Hif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
120 1 2 3 4 5 wlkreslem φSV
121 eqid VtxS=VtxS
122 eqid iEdgS=iEdgS
123 121 122 iswlkg SVHWalksSQHWorddomiEdgSQ:0HVtxSx0..^Hif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
124 120 123 syl φHWalksSQHWorddomiEdgSQ:0HVtxSx0..^Hif-Qx=Qx+1iEdgSHx=QxQxQx+1iEdgSHx
125 23 42 119 124 mpbir3and φHWalksSQ