Theorem pthhashvtx 32398

Description: A graph containing a path has at least as many vertices as there are edges in the path. (Contributed by BTernaryTau, 5-Oct-2023.)

Hypothesis

Ref	Expression
pthhashvtx.1	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
pthhashvtx	⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))

Proof of Theorem pthhashvtx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashfz0 13791	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) = (((♯‘𝐹) − 1) + 1))
2		pthiswlk 27506	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
3		wlkcl 27395	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
4	2, 3	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
5		nn0cn 11905	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → (♯‘𝐹) ∈ ℂ)
6		npcan1 11062	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℂ → (((♯‘𝐹) − 1) + 1) = (♯‘𝐹))
7	4, 5, 6	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (((♯‘𝐹) − 1) + 1) = (♯‘𝐹))
8	1, 7	sylan9eqr 2877	. . 3 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) = (♯‘𝐹))
9		pthhashvtx.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
10	9	wlkp 27396	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
11	2, 10	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
12	11	ffnd 6512	. . . . 5 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝑃 Fn (0...(♯‘𝐹)))
13		fzfi 13338	. . . . 5 ⊢ (0...((♯‘𝐹) − 1)) ∈ Fin
14		resfnfinfin 8801	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 Fn (0...(♯‘𝐹)) ∧ (0...((♯‘𝐹) − 1)) ∈ Fin) → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin)
15	12, 13, 14	sylancl 588	. . . 4 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin)
16		simpr 487	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0)
17		fzssp1 12948	. . . . . . . 8 ⊢ (0...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...(((♯‘𝐹) − 1) + 1))
18	7	oveq2d 7169	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (0...(((♯‘𝐹) − 1) + 1)) = (0...(♯‘𝐹)))
19	17, 18	sseqtrid 4016	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (0...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
20	11, 19	fssresd 6542	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉)
21	20	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉)
22		fz1ssfz0 13001	. . . . . . . . 9 ⊢ (1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1))
23	22	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)))
24	20, 23	fssresd 6542	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉)
25		ispth 27502	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ↔ (𝐹(Trails‘𝐺)𝑃 ∧ Fun ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) ∧ ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅))
26	25	simp2bi 1141	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → Fun ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
27		nn0z 12003	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → (♯‘𝐹) ∈ ℤ)
28		fzoval 13037	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℤ → (1..^(♯‘𝐹)) = (1...((♯‘𝐹) − 1)))
29	27, 28	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → (1..^(♯‘𝐹)) = (1...((♯‘𝐹) − 1)))
30	4, 29	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (1..^(♯‘𝐹)) = (1...((♯‘𝐹) − 1)))
31	30	reseq2d 5850	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) = (𝑃 ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
32		resabs1 5880	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
33	22, 32	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1)))
34	31, 33	syl6eqr 2873	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) = ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
35	34	cnveqd 5743	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) = ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
36	35	funeqd 6374	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (Fun ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) ↔ Fun ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1)))))
37	26, 36	mpbid 234	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → Fun ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
38		df-f1 6357	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉 ↔ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉 ∧ Fun ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1)))))
39	24, 37, 38	sylanbrc 585	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉)
40	39	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉)
41		snsspr1 4744	. . . . . . . 8 ⊢ {0} ⊆ {0, (♯‘𝐹)}
42		imass2 5962	. . . . . . . 8 ⊢ ({0} ⊆ {0, (♯‘𝐹)} → (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}))
43	41, 42	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)})
44		0elfz 13002	. . . . . . . . 9 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...((♯‘𝐹) − 1)))
45	44	snssd 4739	. . . . . . . 8 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → {0} ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)))
46		resima2 5885	. . . . . . . 8 ⊢ ({0} ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) = (𝑃 “ {0}))
47		sseq1 3989	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) = (𝑃 “ {0}) → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)})))
48	45, 46, 47	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)})))
49	43, 48	mpbiri 260	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}))
50	30	imaeq2d 5926	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹))) = (𝑃 “ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
51		resima2 5885	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 “ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
52	22, 51	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))
53	50, 52	syl6reqr 2874	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹))))
54	53	ineq2d 4186	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹)))))
55	25	simp3bi 1142	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅)
56	54, 55	eqtrd 2855	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅)
57		ssdisj 4406	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∧ ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅) → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅)
58	49, 56, 57	syl2anr 598	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅)
59	16, 21, 40, 58	f1resfz0f1d 32385	. . . 4 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉)
60	9	fvexi 6681	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ∈ V
61		hashf1dmcdm 32380	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin ∧ 𝑉 ∈ V ∧ (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) ≤ (♯‘𝑉))
62	60, 61	mp3an2 1444	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin ∧ (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) ≤ (♯‘𝑉))
63	15, 59, 62	syl2an2r 683	. . 3 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) ≤ (♯‘𝑉))
64	8, 63	eqbrtrrd 5087	. 2 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))
65		0nn0m1nnn0 32375	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐹) = 0 ↔ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0))
66	65	biimpri 230	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) = 0)
67	4, 66	sylan 582	. . 3 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) = 0)
68		hashge0 13746	. . . 4 ⊢ (𝑉 ∈ V → 0 ≤ (♯‘𝑉))
69	60, 68	ax-mp 5	. . 3 ⊢ 0 ≤ (♯‘𝑉)
70	67, 69	eqbrtrdi 5102	. 2 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))
71	64, 70	pm2.61dan 811	1 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1536   ∈ wcel 2113  Vcvv 3493   ∩ cin 3932   ⊆ wss 3933  ∅c0 4288  {csn 4564  {cpr 4566   class class class wbr 5063  ^◡ccnv 5551   ↾ cres 5554   “ cima 5555  Fun wfun 6346   Fn wfn 6347  ⟶wf 6348  –1-1→wf1 6349  ‘cfv 6352  (class class class)co 7153  Fincfn 8506  ℂcc 10532  0cc0 10534  1c1 10535   + caddc 10537   ≤ cle 10673   − cmin 10867  ℕ₀cn0 11895  ℤcz 11979  ...cfz 12890  ..^cfzo 13031  ♯chash 13688  Vtxcvtx 26779  Walkscwlks 27376  Trailsctrls 27470  Pathscpths 27491

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2792  ax-rep 5187  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5327  ax-un 7458  ax-cnex 10590  ax-resscn 10591  ax-1cn 10592  ax-icn 10593  ax-addcl 10594  ax-addrcl 10595  ax-mulcl 10596  ax-mulrcl 10597  ax-mulcom 10598  ax-addass 10599  ax-mulass 10600  ax-distr 10601  ax-i2m1 10602  ax-1ne0 10603  ax-1rid 10604  ax-rnegex 10605  ax-rrecex 10606  ax-cnre 10607  ax-pre-lttri 10608  ax-pre-lttrn 10609  ax-pre-ltadd 10610  ax-pre-mulgt0 10611

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-ifp 1058  df-3or 1083  df-3an 1084  df-tru 1539  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2799  df-cleq 2813  df-clel 2892  df-nfc 2962  df-ne 3016  df-nel 3123  df-ral 3142  df-rex 3143  df-reu 3144  df-rmo 3145  df-rab 3146  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3881  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3949  df-pss 3951  df-nul 4289  df-if 4465  df-pw 4538  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4836  df-int 4874  df-iun 4918  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5457  df-eprel 5462  df-po 5471  df-so 5472  df-fr 5511  df-we 5513  df-xp 5558  df-rel 5559  df-cnv 5560  df-co 5561  df-dm 5562  df-rn 5563  df-res 5564  df-ima 5565  df-pred 6145  df-ord 6191  df-on 6192  df-lim 6193  df-suc 6194  df-iota 6311  df-fun 6354  df-fn 6355  df-f 6356  df-f1 6357  df-fo 6358  df-f1o 6359  df-fv 6360  df-riota 7111  df-ov 7156  df-oprab 7157  df-mpo 7158  df-om 7578  df-1st 7686  df-2nd 7687  df-wrecs 7944  df-recs 8005  df-rdg 8043  df-1o 8099  df-oadd 8103  df-er 8286  df-map 8405  df-en 8507  df-dom 8508  df-sdom 8509  df-fin 8510  df-dju 9327  df-card 9365  df-pnf 10674  df-mnf 10675  df-xr 10676  df-ltxr 10677  df-le 10678  df-sub 10869  df-neg 10870  df-nn 11636  df-2 11698  df-n0 11896  df-xnn0 11966  df-z 11980  df-uz 12242  df-fz 12891  df-fzo 13032  df-hash 13689  df-word 13860  df-wlks 27379  df-trls 27472  df-pths 27495

This theorem is referenced by:  usgrcyclgt2v  32402  acycgr1v  32420