Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  uvtxa01vtx0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem uvtxa01vtx0 26178
 Description: If a graph/class has no edges, it has universal vertices if and only if it has exactly one vertex. (Contributed by AV, 30-Oct-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
uvtxael.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
isuvtxa.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
uvtxa01vtx0 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → ((UnivVtx‘𝐺) ≠ ∅ ↔ (#‘𝑉) = 1))

Proof of Theorem uvtxa01vtx0
Dummy variables 𝑛 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 uvtxael.v . . . . 5 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
21uvtxaval 26168 . . . 4 (𝐺𝑊 → (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣𝑉 ∣ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)})
32adantr 481 . . 3 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣𝑉 ∣ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)})
43neeq1d 2855 . 2 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → ((UnivVtx‘𝐺) ≠ ∅ ↔ {𝑣𝑉 ∣ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)} ≠ ∅))
5 rabn0 3937 . . 3 ({𝑣𝑉 ∣ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣))
65a1i 11 . 2 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → ({𝑣𝑉 ∣ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)} ≠ ∅ ↔ ∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)))
7 falseral0 4058 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑛 ¬ 𝑛 ∈ ∅ ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅) → (𝑉 ∖ {𝑣}) = ∅)
87ex 450 . . . . . . . . 9 (∀𝑛 ¬ 𝑛 ∈ ∅ → (∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅ → (𝑉 ∖ {𝑣}) = ∅))
9 noel 3900 . . . . . . . . 9 ¬ 𝑛 ∈ ∅
108, 9mpg 1721 . . . . . . . 8 (∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅ → (𝑉 ∖ {𝑣}) = ∅)
11 ssdif0 3921 . . . . . . . . 9 (𝑉 ⊆ {𝑣} ↔ (𝑉 ∖ {𝑣}) = ∅)
12 sssn 4331 . . . . . . . . . 10 (𝑉 ⊆ {𝑣} ↔ (𝑉 = ∅ ∨ 𝑉 = {𝑣}))
13 ne0i 3902 . . . . . . . . . . . 12 (𝑣𝑉𝑉 ≠ ∅)
14 eqneqall 2807 . . . . . . . . . . . 12 (𝑉 = ∅ → (𝑉 ≠ ∅ → 𝑉 = {𝑣}))
1513, 14syl5 34 . . . . . . . . . . 11 (𝑉 = ∅ → (𝑣𝑉𝑉 = {𝑣}))
16 ax-1 6 . . . . . . . . . . 11 (𝑉 = {𝑣} → (𝑣𝑉𝑉 = {𝑣}))
1715, 16jaoi 394 . . . . . . . . . 10 ((𝑉 = ∅ ∨ 𝑉 = {𝑣}) → (𝑣𝑉𝑉 = {𝑣}))
1812, 17sylbi 207 . . . . . . . . 9 (𝑉 ⊆ {𝑣} → (𝑣𝑉𝑉 = {𝑣}))
1911, 18sylbir 225 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∖ {𝑣}) = ∅ → (𝑣𝑉𝑉 = {𝑣}))
2010, 19syl 17 . . . . . . 7 (∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅ → (𝑣𝑉𝑉 = {𝑣}))
2120impcom 446 . . . . . 6 ((𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅) → 𝑉 = {𝑣})
22 vsnid 4185 . . . . . . . 8 𝑣 ∈ {𝑣}
23 eleq2 2693 . . . . . . . 8 (𝑉 = {𝑣} → (𝑣𝑉𝑣 ∈ {𝑣}))
2422, 23mpbiri 248 . . . . . . 7 (𝑉 = {𝑣} → 𝑣𝑉)
25 ral0 4053 . . . . . . . 8 𝑛 ∈ ∅ 𝑛 ∈ ∅
26 difeq1 3704 . . . . . . . . . 10 (𝑉 = {𝑣} → (𝑉 ∖ {𝑣}) = ({𝑣} ∖ {𝑣}))
27 difid 3927 . . . . . . . . . 10 ({𝑣} ∖ {𝑣}) = ∅
2826, 27syl6eq 2676 . . . . . . . . 9 (𝑉 = {𝑣} → (𝑉 ∖ {𝑣}) = ∅)
2928raleqdv 3138 . . . . . . . 8 (𝑉 = {𝑣} → (∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅ ↔ ∀𝑛 ∈ ∅ 𝑛 ∈ ∅))
3025, 29mpbiri 248 . . . . . . 7 (𝑉 = {𝑣} → ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅)
3124, 30jca 554 . . . . . 6 (𝑉 = {𝑣} → (𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅))
3221, 31impbii 199 . . . . 5 ((𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅) ↔ 𝑉 = {𝑣})
3332a1i 11 . . . 4 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → ((𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅) ↔ 𝑉 = {𝑣}))
3433exbidv 1852 . . 3 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → (∃𝑣(𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅) ↔ ∃𝑣 𝑉 = {𝑣}))
35 isuvtxa.e . . . . . . . . . 10 𝐸 = (Edg‘𝐺)
3635eqeq1i 2631 . . . . . . . . 9 (𝐸 = ∅ ↔ (Edg‘𝐺) = ∅)
37 nbgr0edg 26134 . . . . . . . . 9 ((Edg‘𝐺) = ∅ → (𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅)
3836, 37sylbi 207 . . . . . . . 8 (𝐸 = ∅ → (𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅)
3938eleq2d 2689 . . . . . . 7 (𝐸 = ∅ → (𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ 𝑛 ∈ ∅))
4039ralbidv 2985 . . . . . 6 (𝐸 = ∅ → (∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅))
4140rexbidv 3050 . . . . 5 (𝐸 = ∅ → (∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅))
4241adantl 482 . . . 4 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → (∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅))
43 df-rex 2918 . . . 4 (∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅ ↔ ∃𝑣(𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅))
4442, 43syl6bb 276 . . 3 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → (∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∃𝑣(𝑣𝑉 ∧ ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ ∅)))
45 fvex 6160 . . . . 5 (Vtx‘𝐺) ∈ V
461, 45eqeltri 2700 . . . 4 𝑉 ∈ V
47 hash1snb 13144 . . . 4 (𝑉 ∈ V → ((#‘𝑉) = 1 ↔ ∃𝑣 𝑉 = {𝑣}))
4846, 47mp1i 13 . . 3 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → ((#‘𝑉) = 1 ↔ ∃𝑣 𝑉 = {𝑣}))
4934, 44, 483bitr4d 300 . 2 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → (∃𝑣𝑉𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ (#‘𝑉) = 1))
504, 6, 493bitrd 294 1 ((𝐺𝑊𝐸 = ∅) → ((UnivVtx‘𝐺) ≠ ∅ ↔ (#‘𝑉) = 1))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∨ wo 383   ∧ wa 384  ∀wal 1478   = wceq 1480  ∃wex 1701   ∈ wcel 1992   ≠ wne 2796  ∀wral 2912  ∃wrex 2913  {crab 2916  Vcvv 3191   ∖ cdif 3557   ⊆ wss 3560  ∅c0 3896  {csn 4153  ‘cfv 5850  (class class class)co 6605  1c1 9882  #chash 13054  Vtxcvtx 25769  Edgcedg 25834   NeighbVtx cnbgr 26105  UnivVtxcuvtxa 26106 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-card 8710  df-cda 8935  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-nn 10966  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-fz 12266  df-hash 13055  df-nbgr 26109  df-uvtxa 26111 This theorem is referenced by:  uvtxa01vtx  26179
 Copyright terms: Public domain W3C validator