Theorem clwwlk 27127

Description: The set of closed walks (in an undirected graph) as words over the set of vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 20-Mar-2018.) (Revised by AV, 24-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
clwwlk.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
clwwlk.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
clwwlk	⊢ (ClWWalks‘𝐺) = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)}

Distinct variable groups:   𝑖,𝐺,𝑤   𝑤,𝑉

Allowed substitution hints:   𝐸(𝑤,𝑖)   𝑉(𝑖)

Proof of Theorem clwwlk

Dummy variable 𝑔 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-clwwlk 27126	. . . 4 ⊢ ClWWalks = (𝑔 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝑔) ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ (Edg‘𝑔))})
2	1	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ V → ClWWalks = (𝑔 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝑔) ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ (Edg‘𝑔))}))
3		fveq2 6353	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (Vtx‘𝑔) = (Vtx‘𝐺))
4		clwwlk.v	. . . . . . 7 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
5	3, 4	syl6eqr 2812	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (Vtx‘𝑔) = 𝑉)
6		wrdeq 13533	. . . . . 6 ⊢ ((Vtx‘𝑔) = 𝑉 → Word (Vtx‘𝑔) = Word 𝑉)
7	5, 6	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → Word (Vtx‘𝑔) = Word 𝑉)
8		fveq2 6353	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (Edg‘𝑔) = (Edg‘𝐺))
9		clwwlk.e	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
10	8, 9	syl6eqr 2812	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (Edg‘𝑔) = 𝐸)
11	10	eleq2d 2825	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → ({(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ↔ {(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸))
12	11	ralbidv 3124	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ↔ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸))
13	10	eleq2d 2825	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → ({(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ (Edg‘𝑔) ↔ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸))
14	12, 13	3anbi23d 1551	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → ((𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ (Edg‘𝑔)) ↔ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)))
15	7, 14	rabeqbidv 3335	. . . 4 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → {𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝑔) ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ (Edg‘𝑔))} = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)})
16	15	adantl 473	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝑔 = 𝐺) → {𝑤 ∈ Word (Vtx‘𝑔) ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ (Edg‘𝑔) ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ (Edg‘𝑔))} = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)})
17		id 22	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ V → 𝐺 ∈ V)
18		fvex 6363	. . . . . 6 ⊢ (Vtx‘𝐺) ∈ V
19	4, 18	eqeltri 2835	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ∈ V
20	19	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ V → 𝑉 ∈ V)
21		wrdexg 13521	. . . 4 ⊢ (𝑉 ∈ V → Word 𝑉 ∈ V)
22		rabexg 4963	. . . 4 ⊢ (Word 𝑉 ∈ V → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)} ∈ V)
23	20, 21, 22	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ V → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)} ∈ V)
24	2, 16, 17, 23	fvmptd 6451	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ V → (ClWWalks‘𝐺) = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)})
25		fvprc 6347	. . 3 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → (ClWWalks‘𝐺) = ∅)
26		noel 4062	. . . . . . . 8 ⊢ ¬ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ ∅
27		fvprc 6347	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → (Edg‘𝐺) = ∅)
28	9, 27	syl5eq 2806	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → 𝐸 = ∅)
29	28	eleq2d 2825	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → ({(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸 ↔ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ ∅))
30	26, 29	mtbiri 316	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → ¬ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)
31	30	adantr 472	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝐺 ∈ V ∧ 𝑤 ∈ Word 𝑉) → ¬ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)
32	31	intn3an3d 1593	. . . . 5 ⊢ ((¬ 𝐺 ∈ V ∧ 𝑤 ∈ Word 𝑉) → ¬ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸))
33	32	ralrimiva 3104	. . . 4 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → ∀𝑤 ∈ Word 𝑉 ¬ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸))
34		rabeq0 4100	. . . 4 ⊢ ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)} = ∅ ↔ ∀𝑤 ∈ Word 𝑉 ¬ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸))
35	33, 34	sylibr 224	. . 3 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)} = ∅)
36	25, 35	eqtr4d 2797	. 2 ⊢ (¬ 𝐺 ∈ V → (ClWWalks‘𝐺) = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)})
37	24, 36	pm2.61i 176	1 ⊢ (ClWWalks‘𝐺) = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 ≠ ∅ ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^((♯‘𝑤) − 1)){(𝑤‘𝑖), (𝑤‘(𝑖 + 1))} ∈ 𝐸 ∧ {(lastS‘𝑤), (𝑤‘0)} ∈ 𝐸)}

Syntax hints:  ¬ wn 3   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139   ≠ wne 2932  ∀wral 3050  {crab 3054  Vcvv 3340  ∅c0 4058  {cpr 4323   ↦ cmpt 4881  ‘cfv 6049  (class class class)co 6814  0cc0 10148  1c1 10149   + caddc 10151   − cmin 10478  ..^cfzo 12679  ♯chash 13331  Word cword 13497  lastSclsw 13498  Vtxcvtx 26094  Edgcedg 26159  ClWWalkscclwwlk 27125

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-1st 7334  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-1o 7730  df-er 7913  df-map 8027  df-pm 8028  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-fin 8127  df-card 8975  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-nn 11233  df-n0 11505  df-z 11590  df-uz 11900  df-fz 12540  df-fzo 12680  df-hash 13332  df-word 13505  df-clwwlk 27126

This theorem is referenced by:  isclwwlk  27128  clwwlksswrd  27131