Theorem wksonproplem 26657

Description: Lemma for theorems for properties of walks between two vertices, e.g. trlsonprop 26660. (Contributed by AV, 16-Jan-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
wksonproplem.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
wksonproplem.b	⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) → (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 ↔ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))
wksonproplem.d	⊢ 𝑊 = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑎 ∈ (Vtx‘𝑔), 𝑏 ∈ (Vtx‘𝑔) ↦ {⟨𝑓, 𝑝⟩ ∣ (𝑓(𝑎(𝑂‘𝑔)𝑏)𝑝 ∧ 𝑓(𝑄‘𝑔)𝑝)}))
wksonproplem.w	⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓(𝑄‘𝐺)𝑝) → 𝑓(Walks‘𝐺)𝑝)

Assertion

Ref	Expression
wksonproplem	⊢ (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏,𝑓,𝑔,𝑝   𝐵,𝑎,𝑏,𝑓,𝑔,𝑝   𝐺,𝑎,𝑏,𝑓,𝑔,𝑝   𝑂,𝑎,𝑏,𝑔   𝑄,𝑎,𝑏,𝑔   𝑉,𝑎,𝑏,𝑓,𝑔,𝑝

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑓,𝑔,𝑝,𝑎,𝑏)   𝑄(𝑓,𝑝)   𝐹(𝑓,𝑔,𝑝,𝑎,𝑏)   𝑂(𝑓,𝑝)   𝑊(𝑓,𝑔,𝑝,𝑎,𝑏)

Proof of Theorem wksonproplem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		wksonproplem.v	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2		fvex 6239	. . . . . 6 ⊢ (Vtx‘𝐺) ∈ V
3	1, 2	eqeltri 2726	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ∈ V
4		wksonproplem.d	. . . . . 6 ⊢ 𝑊 = (𝑔 ∈ V ↦ (𝑎 ∈ (Vtx‘𝑔), 𝑏 ∈ (Vtx‘𝑔) ↦ {⟨𝑓, 𝑝⟩ ∣ (𝑓(𝑎(𝑂‘𝑔)𝑏)𝑝 ∧ 𝑓(𝑄‘𝑔)𝑝)}))
5		simp1 1081	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐺 ∈ V)
6		simp2 1082	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ 𝑉)
7	6, 1	syl6eleq 2740	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺))
8		simp3 1083	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐵 ∈ 𝑉)
9	8, 1	syl6eleq 2740	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))
10		wksv 26571	. . . . . . . 8 ⊢ {⟨𝑓, 𝑝⟩ ∣ 𝑓(Walks‘𝐺)𝑝} ∈ V
11	10	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → {⟨𝑓, 𝑝⟩ ∣ 𝑓(Walks‘𝐺)𝑝} ∈ V)
12		wksonproplem.w	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝑓(𝑄‘𝐺)𝑝) → 𝑓(Walks‘𝐺)𝑝)
13	5, 7, 9, 11, 12, 4	mptmpt2opabovd 7294	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵) = {⟨𝑓, 𝑝⟩ ∣ (𝑓(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑝 ∧ 𝑓(𝑄‘𝐺)𝑝)})
14		fveq2 6229	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (Vtx‘𝑔) = (Vtx‘𝐺))
15	14, 1	syl6eqr 2703	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (Vtx‘𝑔) = 𝑉)
16		fveq2 6229	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (𝑂‘𝑔) = (𝑂‘𝐺))
17	16	oveqd 6707	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (𝑎(𝑂‘𝑔)𝑏) = (𝑎(𝑂‘𝐺)𝑏))
18	17	breqd 4696	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (𝑓(𝑎(𝑂‘𝑔)𝑏)𝑝 ↔ 𝑓(𝑎(𝑂‘𝐺)𝑏)𝑝))
19		fveq2 6229	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (𝑄‘𝑔) = (𝑄‘𝐺))
20	19	breqd 4696	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → (𝑓(𝑄‘𝑔)𝑝 ↔ 𝑓(𝑄‘𝐺)𝑝))
21	18, 20	anbi12d 747	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = 𝐺 → ((𝑓(𝑎(𝑂‘𝑔)𝑏)𝑝 ∧ 𝑓(𝑄‘𝑔)𝑝) ↔ (𝑓(𝑎(𝑂‘𝐺)𝑏)𝑝 ∧ 𝑓(𝑄‘𝐺)𝑝)))
22	4, 13, 15, 15, 21	bropfvvvv 7302	. . . . 5 ⊢ ((𝑉 ∈ V ∧ 𝑉 ∈ V) → (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → (𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V))))
23	3, 3, 22	mp2an 708	. . . 4 ⊢ (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → (𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
24		3anass 1059	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ↔ (𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉)))
25	24	anbi1i 731	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ↔ ((𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
26		df-3an 1056	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ↔ ((𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
27	25, 26	bitr4i 267	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ↔ (𝐺 ∈ V ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
28	23, 27	sylibr 224	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
29		wksonproplem.b	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) → (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 ↔ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))
30	29	biimpd 219	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) → (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))
31	30	imdistani 726	. . 3 ⊢ ((((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ∧ 𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃) → (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ∧ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))
32	28, 31	mpancom 704	. 2 ⊢ (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ∧ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))
33		df-3an 1056	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)) ↔ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) ∧ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))
34	32, 33	sylibr 224	1 ⊢ (𝐹(𝐴(𝑊‘𝐺)𝐵)𝑃 → ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(𝐴(𝑂‘𝐺)𝐵)𝑃 ∧ 𝐹(𝑄‘𝐺)𝑃)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  Vcvv 3231   class class class wbr 4685  {copab 4745   ↦ cmpt 4762  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690   ↦ cmpt2 6692  Vtxcvtx 25919  Walkscwlks 26548

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-ifp 1033  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-card 8803  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-hash 13158  df-word 13331  df-wlks 26551

This theorem is referenced by:  trlsonprop  26660  pthsonprop  26696  spthonprop  26697