Metamath Proof Explorer


Theorem 2clwwlk2clwwlklem

Description: Lemma for 2clwwlk2clwwlk . (Contributed by AV, 27-Apr-2022)

Ref Expression
Assertion 2clwwlk2clwwlklem ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W substr N − 2 N ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isclwwlknon ⊢ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ↔ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X
2 eqid ⊢ Vtx ⁡ G = Vtx ⁡ G
3 2 clwwlknbp ⊢ W ∈ N ClWWalksN G → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N
4 simpll ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → W ∈ Word Vtx ⁡ G
5 uzuzle23 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ ℤ ≥ 2
6 eluzfz2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 2 → N ∈ 2 … N
7 5 6 syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ 2 … N
8 7 adantl ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ 2 … N
9 oveq2 ⊢ W = N → 2 … W = 2 … N
10 9 eleq2d ⊢ W = N → N ∈ 2 … W ↔ N ∈ 2 … N
11 10 ad2antlr ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ 2 … W ↔ N ∈ 2 … N
12 8 11 mpbird ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ 2 … W
13 4 12 jca ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W
14 13 ex ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W
15 3 14 syl ⊢ W ∈ N ClWWalksN G → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W
16 15 adantr ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W
17 1 16 sylbi ⊢ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W
18 17 impcom ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W
19 swrds2m ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N ∈ 2 … W → W substr N − 2 N = ⟨“ W ⁡ N − 2 W ⁡ N − 1 ”⟩
20 18 19 syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → W substr N − 2 N = ⟨“ W ⁡ N − 2 W ⁡ N − 1 ”⟩
21 20 3adant3 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W substr N − 2 N = ⟨“ W ⁡ N − 2 W ⁡ N − 1 ”⟩
22 simp3 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0
23 eqidd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 1 = W ⁡ N − 1
24 22 23 s2eqd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → ⟨“ W ⁡ N − 2 W ⁡ N − 1 ”⟩ = ⟨“ W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 ”⟩
25 simpr ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → W ⁡ 0 = X
26 eqidd ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → W ⁡ N − 1 = W ⁡ N − 1
27 25 26 s2eqd ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → ⟨“ W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 ”⟩ = ⟨“ X W ⁡ N − 1 ”⟩
28 1 27 sylbi ⊢ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → ⟨“ W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 ”⟩ = ⟨“ X W ⁡ N − 1 ”⟩
29 28 3ad2ant2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → ⟨“ W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 ”⟩ = ⟨“ X W ⁡ N − 1 ”⟩
30 21 24 29 3eqtrd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W substr N − 2 N = ⟨“ X W ⁡ N − 1 ”⟩
31 clwwlknonmpo ⊢ ClWWalksNOn ⁡ G = v ∈ Vtx ⁡ G , n ∈ ℕ 0 ⟼ w ∈ n ClWWalksN G | w ⁡ 0 = v
32 31 elmpocl1 ⊢ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → X ∈ Vtx ⁡ G
33 32 3ad2ant2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → X ∈ Vtx ⁡ G
34 eluz3nn ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N ∈ ℕ
35 fzo0end ⊢ N ∈ ℕ → N − 1 ∈ 0 ..^ N
36 34 35 syl ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 → N − 1 ∈ 0 ..^ N
37 36 adantl ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → N − 1 ∈ 0 ..^ N
38 oveq2 ⊢ W = N → 0 ..^ W = 0 ..^ N
39 38 ad2antlr ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → 0 ..^ W = 0 ..^ N
40 39 eleq2d ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → N − 1 ∈ 0 ..^ W ↔ N − 1 ∈ 0 ..^ N
41 37 40 mpbird ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → N − 1 ∈ 0 ..^ W
42 wrdsymbcl ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ N − 1 ∈ 0 ..^ W → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
43 4 41 42 syl2anc ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
44 43 ex ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
45 3 44 syl ⊢ W ∈ N ClWWalksN G → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
46 45 adantr ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
47 1 46 sylbi ⊢ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → N ∈ ℤ ≥ 3 → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
48 47 impcom ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
49 48 3adant3 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G
50 preq1 ⊢ W ⁡ 0 = X → W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 = X W ⁡ N − 1
51 50 adantl ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 = X W ⁡ N − 1
52 51 eqcomd ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → X W ⁡ N − 1 = W ⁡ 0 W ⁡ N − 1
53 52 3ad2ant2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → X W ⁡ N − 1 = W ⁡ 0 W ⁡ N − 1
54 prcom ⊢ W ⁡ 0 W ⁡ N − 1 = W ⁡ N − 1 W ⁡ 0
55 53 54 eqtrdi ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → X W ⁡ N − 1 = W ⁡ N − 1 W ⁡ 0
56 eqid ⊢ Edg ⁡ G = Edg ⁡ G
57 2 56 clwwlknp ⊢ W ∈ N ClWWalksN G → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N − 1 W ⁡ i W ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G ∧ lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
58 57 adantr ⊢ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N − 1 W ⁡ i W ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G ∧ lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
59 58 3ad2ant2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N − 1 W ⁡ i W ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G ∧ lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
60 lsw ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G → lastS ⁡ W = W ⁡ W − 1
61 fvoveq1 ⊢ W = N → W ⁡ W − 1 = W ⁡ N − 1
62 60 61 sylan9eq ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N → lastS ⁡ W = W ⁡ N − 1
63 62 adantr ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → lastS ⁡ W = W ⁡ N − 1
64 63 preq1d ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → lastS ⁡ W W ⁡ 0 = W ⁡ N − 1 W ⁡ 0
65 64 eleq1d ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G ↔ W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
66 65 biimpd ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G → W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
67 66 ex ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G → W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
68 67 com23 ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N → lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
69 68 a1d ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N → ∀ i ∈ 0 ..^ N − 1 W ⁡ i W ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G → lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
70 69 3imp ⊢ W ∈ Word Vtx ⁡ G ∧ W = N ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ N − 1 W ⁡ i W ⁡ i + 1 ∈ Edg ⁡ G ∧ lastS ⁡ W W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G → N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
71 59 70 mpcom ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W ⁡ N − 1 W ⁡ 0 ∈ Edg ⁡ G
72 55 71 eqeltrd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ N ClWWalksN G ∧ W ⁡ 0 = X ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → X W ⁡ N − 1 ∈ Edg ⁡ G
73 1 72 syl3an2b ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → X W ⁡ N − 1 ∈ Edg ⁡ G
74 eqid ⊢ ClWWalksNOn ⁡ G = ClWWalksNOn ⁡ G
75 74 2 56 s2elclwwlknon2 ⊢ X ∈ Vtx ⁡ G ∧ W ⁡ N − 1 ∈ Vtx ⁡ G ∧ X W ⁡ N − 1 ∈ Edg ⁡ G → ⟨“ X W ⁡ N − 1 ”⟩ ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G 2
76 33 49 73 75 syl3anc ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → ⟨“ X W ⁡ N − 1 ”⟩ ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G 2
77 30 76 eqeltrd ⊢ N ∈ ℤ ≥ 3 ∧ W ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G N ∧ W ⁡ N − 2 = W ⁡ 0 → W substr N − 2 N ∈ X ClWWalksNOn ⁡ G 2