MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  3v3e3cycl2 Unicode version

Theorem 3v3e3cycl2 21492
Description: If there are three (different) vertices in a graph which are mutually connected by edges, there is a 3-cycle in the graph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Nov-2017.)
Assertion
Ref Expression
3v3e3cycl2  |-  ( V USGrph  E  ->  ( E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E )  ->  E. f E. p
( f ( V Cycles  E ) p  /\  ( # `  f )  =  3 ) ) )
Distinct variable groups:    E, a,
b, c, f, p    V, a, b, c, f, p

Proof of Theorem 3v3e3cycl2
StepHypRef Expression
1 df-rex 2648 . . 3  |-  ( E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
)  <->  E. a ( a  e.  V  /\  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )
2 df-rex 2648 . . . . . 6  |-  ( E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
)  <->  E. b ( b  e.  V  /\  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )
3 df-rex 2648 . . . . . . . 8  |-  ( E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
)  <->  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )
43anbi2i 676 . . . . . . 7  |-  ( ( b  e.  V  /\  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  <->  ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )
54exbii 1589 . . . . . 6  |-  ( E. b ( b  e.  V  /\  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  <->  E. b ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )
62, 5bitri 241 . . . . 5  |-  ( E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
)  <->  E. b ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )
76anbi2i 676 . . . 4  |-  ( ( a  e.  V  /\  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  <->  ( a  e.  V  /\  E. b
( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
87exbii 1589 . . 3  |-  ( E. a ( a  e.  V  /\  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  <->  E. a ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) ) )
91, 8bitri 241 . 2  |-  ( E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
)  <->  E. a ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) ) )
10 19.41v 1913 . . . 4  |-  ( E. a ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )  <->  ( E. a ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )
)
11 ancom 438 . . . . . . . . 9  |-  ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  <-> 
( E. b ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V ) )
12 19.41v 1913 . . . . . . . . 9  |-  ( E. b ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  <->  ( E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )
)
1311, 12bitr4i 244 . . . . . . . 8  |-  ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  <->  E. b ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V ) )
1413anbi1i 677 . . . . . . 7  |-  ( ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )  <->  ( E. b ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  /\  V USGrph  E ) )
15 19.41v 1913 . . . . . . 7  |-  ( E. b ( ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  /\  V USGrph  E )  <->  ( E. b
( ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  /\  V USGrph  E ) )
16 anass 631 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  /\  V USGrph  E )  <->  ( (
b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
17 ancom 438 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  <->  ( E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V ) )
18 19.41v 1913 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. c ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  <->  ( E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V ) )
1917, 18bitr4i 244 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  <->  E. c
( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V ) )
2019anbi1i 677 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )  /\  ( a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  <-> 
( E. c ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
21 19.41v 1913 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  <->  ( E. c ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
2220, 21bitr4i 244 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )  /\  ( a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  <->  E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
2316, 22bitri 241 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  /\  V USGrph  E )  <->  E. c
( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
2423exbii 1589 . . . . . . 7  |-  ( E. b ( ( ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  /\  a  e.  V )  /\  V USGrph  E )  <->  E. b E. c
( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
2514, 15, 243bitr2i 265 . . . . . 6  |-  ( ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )  <->  E. b E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
2625exbii 1589 . . . . 5  |-  ( E. a ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )  <->  E. a E. b E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) ) )
27 simprr 734 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  ->  V USGrph  E )
28 simprl 733 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  -> 
a  e.  V )
29 simplr 732 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  -> 
b  e.  V )
30 simplll 735 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  -> 
c  e.  V )
31 simplr 732 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  ->  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )
3231adantr 452 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  -> 
( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )
33 eqid 2380 . . . . . . . . . 10  |-  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  =  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }
34 eqid 2380 . . . . . . . . . 10  |-  ( {
<. 0 ,  a
>. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a
>. } )  =  ( { <. 0 ,  a
>. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a
>. } )
3533, 34constr3cycl 21489 . . . . . . . . 9  |-  ( ( V USGrph  E  /\  (
a  e.  V  /\  b  e.  V  /\  c  e.  V )  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  ->  ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 ) )
3627, 28, 29, 30, 32, 35syl131anc 1197 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  -> 
( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. }  ( V Cycles  E ) ( {
<. 0 ,  a
>. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 ) )
3736eximi 1582 . . . . . . 7  |-  ( E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  ->  E. c ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 ) )
38372eximi 1583 . . . . . 6  |-  ( E. a E. b E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  ->  E. a E. b E. c ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 ) )
39 tpex 4641 . . . . . . . . 9  |-  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  e.  _V
40 prex 4340 . . . . . . . . . 10  |-  { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  e.  _V
41 prex 4340 . . . . . . . . . 10  |-  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. }  e.  _V
4240, 41unex 4640 . . . . . . . . 9  |-  ( {
<. 0 ,  a
>. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a
>. } )  e.  _V
43 breq12 4151 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( f  =  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  /\  p  =  ( { <. 0 ,  a >. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a >. } ) )  ->  (
f ( V Cycles  E
) p  <->  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. }  ( V Cycles  E ) ( {
<. 0 ,  a
>. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a
>. } ) ) )
44 fveq2 5661 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. }  ->  (
# `  f )  =  ( # `  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. } ) )
4544eqeq1d 2388 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. }  ->  ( ( # `  f
)  =  3  <->  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 ) )
4645adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( f  =  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  /\  p  =  ( { <. 0 ,  a >. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a >. } ) )  ->  (
( # `  f )  =  3  <->  ( # `  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. } )  =  3 ) )
4743, 46anbi12d 692 . . . . . . . . 9  |-  ( ( f  =  { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  /\  p  =  ( { <. 0 ,  a >. ,  <. 1 ,  b >. }  u.  { <. 2 ,  c >. ,  <. 3 ,  a >. } ) )  ->  (
( f ( V Cycles  E ) p  /\  ( # `  f )  =  3 )  <->  ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 ) ) )
4839, 42, 47spc2ev 2980 . . . . . . . 8  |-  ( ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 )  ->  E. f E. p ( f ( V Cycles  E
) p  /\  ( # `
 f )  =  3 ) )
4948exlimiv 1641 . . . . . . 7  |-  ( E. c ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 )  ->  E. f E. p ( f ( V Cycles  E
) p  /\  ( # `
 f )  =  3 ) )
5049exlimivv 1642 . . . . . 6  |-  ( E. a E. b E. c ( { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } )
>. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } ) >. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } )
>. }  ( V Cycles  E
) ( { <. 0 ,  a >. , 
<. 1 ,  b
>. }  u.  { <. 2 ,  c >. , 
<. 3 ,  a
>. } )  /\  ( # `
 { <. 0 ,  ( `' E `  { a ,  b } ) >. ,  <. 1 ,  ( `' E `  { b ,  c } )
>. ,  <. 2 ,  ( `' E `  { c ,  a } ) >. } )  =  3 )  ->  E. f E. p ( f ( V Cycles  E
) p  /\  ( # `
 f )  =  3 ) )
5138, 50syl 16 . . . . 5  |-  ( E. a E. b E. c ( ( ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )  /\  b  e.  V )  /\  (
a  e.  V  /\  V USGrph  E ) )  ->  E. f E. p ( f ( V Cycles  E
) p  /\  ( # `
 f )  =  3 ) )
5226, 51sylbi 188 . . . 4  |-  ( E. a ( ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )  ->  E. f E. p
( f ( V Cycles  E ) p  /\  ( # `  f )  =  3 ) )
5310, 52sylbir 205 . . 3  |-  ( ( E. a ( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c
( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  /\  V USGrph  E )  ->  E. f E. p
( f ( V Cycles  E ) p  /\  ( # `  f )  =  3 ) )
5453expcom 425 . 2  |-  ( V USGrph  E  ->  ( E. a
( a  e.  V  /\  E. b ( b  e.  V  /\  E. c ( c  e.  V  /\  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) )  ->  E. f E. p ( f ( V Cycles  E
) p  /\  ( # `
 f )  =  3 ) ) )
559, 54syl5bi 209 1  |-  ( V USGrph  E  ->  ( E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E )  ->  E. f E. p
( f ( V Cycles  E ) p  /\  ( # `  f )  =  3 ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    /\ w3a 936   E.wex 1547    = wceq 1649    e. wcel 1717   E.wrex 2643    u. cun 3254   {cpr 3751   {ctp 3752   <.cop 3753   class class class wbr 4146   `'ccnv 4810   ran crn 4812   ` cfv 5387  (class class class)co 6013   0cc0 8916   1c1 8917   2c2 9974   3c3 9975   #chash 11538   USGrph cusg 21225   Cycles ccycl 21373
This theorem is referenced by:  3v3e3cycl  21493
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2361  ax-rep 4254  ax-sep 4264  ax-nul 4272  ax-pow 4311  ax-pr 4337  ax-un 4634  ax-cnex 8972  ax-resscn 8973  ax-1cn 8974  ax-icn 8975  ax-addcl 8976  ax-addrcl 8977  ax-mulcl 8978  ax-mulrcl 8979  ax-mulcom 8980  ax-addass 8981  ax-mulass 8982  ax-distr 8983  ax-i2m1 8984  ax-1ne0 8985  ax-1rid 8986  ax-rnegex 8987  ax-rrecex 8988  ax-cnre 8989  ax-pre-lttri 8990  ax-pre-lttrn 8991  ax-pre-ltadd 8992  ax-pre-mulgt0 8993
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2235  df-mo 2236  df-clab 2367  df-cleq 2373  df-clel 2376  df-nfc 2505  df-ne 2545  df-nel 2546  df-ral 2647  df-rex 2648  df-reu 2649  df-rmo 2650  df-rab 2651  df-v 2894  df-sbc 3098  df-csb 3188  df-dif 3259  df-un 3261  df-in 3263  df-ss 3270  df-pss 3272  df-nul 3565  df-if 3676  df-pw 3737  df-sn 3756  df-pr 3757  df-tp 3758  df-op 3759  df-uni 3951  df-int 3986  df-iun 4030  df-br 4147  df-opab 4201  df-mpt 4202  df-tr 4237  df-eprel 4428  df-id 4432  df-po 4437  df-so 4438  df-fr 4475  df-we 4477  df-ord 4518  df-on 4519  df-lim 4520  df-suc 4521  df-om 4779  df-xp 4817  df-rel 4818  df-cnv 4819  df-co 4820  df-dm 4821  df-rn 4822  df-res 4823  df-ima 4824  df-iota 5351  df-fun 5389  df-fn 5390  df-f 5391  df-f1 5392  df-fo 5393  df-f1o 5394  df-fv 5395  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpt2 6018  df-1st 6281  df-2nd 6282  df-riota 6478  df-recs 6562  df-rdg 6597  df-1o 6653  df-oadd 6657  df-er 6834  df-map 6949  df-pm 6950  df-en 7039  df-dom 7040  df-sdom 7041  df-fin 7042  df-card 7752  df-cda 7974  df-pnf 9048  df-mnf 9049  df-xr 9050  df-ltxr 9051  df-le 9052  df-sub 9218  df-neg 9219  df-nn 9926  df-2 9983  df-3 9984  df-n0 10147  df-z 10208  df-uz 10414  df-fz 10969  df-fzo 11059  df-hash 11539  df-word 11643  df-usgra 21227  df-wlk 21374  df-trail 21375  df-pth 21376  df-cycl 21379
  Copyright terms: Public domain W3C validator