Theorem vdegp1bid 16239

Description: The induction step for a vertex degree calculation, for example in the Königsberg graph. If the degree of U in the edge set E is P, then adding { U , X } to the edge set, where X =/= U, yields degree P + 1. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Feb-2016.) (Revised by AV, 3-Mar-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
vdegp1ai.vg	|- V = (Vtx ` G )
vdegp1aid.u	|- ( ph -> U e. V )
vdegp1ai.i	|- I = (iEdg ` G )
vdegp1aid.w	|- ( ph -> I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } )
vdegp1aid.d	|- ( ph -> ( (VtxDeg ` G ) ` U ) = P )
vdegp1aid.vf	|- ( ph -> (Vtx ` F ) = V )
vdegp1aid.fi	|- ( ph -> V e. Fin )
vdegp1bid.x	|- ( ph -> X e. V )
vdegp1bid.xu	|- ( ph -> X =/= U )
vdegp1bid.f	|- ( ph -> (iEdg ` F ) = ( I ++ <" { U , X } "> ) )

Assertion

Ref	Expression
vdegp1bid	|- ( ph -> ( (VtxDeg ` F ) ` U ) = ( P + 1 ) )

Distinct variable groups:   x, U   x, V   x, X   x, G

Allowed substitution hints:   ph( x)   P( x)   F( x)   I( x)

Proof of Theorem vdegp1bid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vdegp1ai.vg	. . 3 |- V = (Vtx ` G )
2		vdegp1ai.i	. . 3 |- I = (iEdg ` G )
3		vdegp1aid.w	. . . . 5 |- ( ph -> I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } )
4		wrdf 11168	. . . . 5 |- ( I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } -> I : ( 0..^ (♯ ` I ) ) --> { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } )
5	3, 4	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> I : ( 0..^ (♯ ` I ) ) --> { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } )
6	5	ffund 5493	. . 3 |- ( ph -> Fun I )
7		vdegp1aid.vf	. . 3 |- ( ph -> (Vtx ` F ) = V )
8		vdegp1bid.f	. . . 4 |- ( ph -> (iEdg ` F ) = ( I ++ <" { U , X } "> ) )
9		wrdv 11178	. . . . . 6 |- ( I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } -> I e. Word _V )
10	3, 9	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> I e. Word _V )
11		vdegp1aid.u	. . . . . 6 |- ( ph -> U e. V )
12		vdegp1bid.x	. . . . . 6 |- ( ph -> X e. V )
13		prexg 4307	. . . . . 6 |- ( ( U e. V /\ X e. V ) -> { U , X } e. _V )
14	11, 12, 13	syl2anc 411	. . . . 5 |- ( ph -> { U , X } e. _V )
15		cats1un 11351	. . . . 5 |- ( ( I e. Word _V /\ { U , X } e. _V ) -> ( I ++ <" { U , X } "> ) = ( I u. { <. (♯ ` I ) , { U , X } >. } ) )
16	10, 14, 15	syl2anc 411	. . . 4 |- ( ph -> ( I ++ <" { U , X } "> ) = ( I u. { <. (♯ ` I ) , { U , X } >. } ) )
17	8, 16	eqtrd 2264	. . 3 |- ( ph -> (iEdg ` F ) = ( I u. { <. (♯ ` I ) , { U , X } >. } ) )
18		lencl 11166	. . . 4 |- ( I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } -> (♯ ` I ) e. NN0 )
19	3, 18	syl 14	. . 3 |- ( ph -> (♯ ` I ) e. NN0 )
20		wrdlndm 11179	. . . 4 |- ( I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } -> (♯ ` I ) e/ dom I )
21	3, 20	syl 14	. . 3 |- ( ph -> (♯ ` I ) e/ dom I )
22		vdegp1aid.fi	. . 3 |- ( ph -> V e. Fin )
23	1	1vgrex 15944	. . . . . 6 |- ( U e. V -> G e. _V )
24	11, 23	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> G e. _V )
25	1, 2	wrdupgren 16020	. . . . 5 |- ( ( G e. _V /\ I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } ) -> ( G e. UPGraph <-> I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } ) )
26	24, 3, 25	syl2anc 411	. . . 4 |- ( ph -> ( G e. UPGraph <-> I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } ) )
27	3, 26	mpbird 167	. . 3 |- ( ph -> G e. UPGraph )
28		wrddm 11170	. . . . 5 |- ( I e. Word { x e. ~P V | ( x ~~ 1o \/ x ~~ 2o ) } -> dom I = ( 0..^ (♯ ` I ) ) )
29	3, 28	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> dom I = ( 0..^ (♯ ` I ) ) )
30		0z 9534	. . . . 5 |- 0 e. ZZ
31	19	nn0zd 9644	. . . . 5 |- ( ph -> (♯ ` I ) e. ZZ )
32		fzofig 10740	. . . . 5 |- ( ( 0 e. ZZ /\ (♯ ` I ) e. ZZ ) -> ( 0..^ (♯ ` I ) ) e. Fin )
33	30, 31, 32	sylancr 414	. . . 4 |- ( ph -> ( 0..^ (♯ ` I ) ) e. Fin )
34	29, 33	eqeltrd 2308	. . 3 |- ( ph -> dom I e. Fin )
35		prelpwi 4312	. . . 4 |- ( ( U e. V /\ X e. V ) -> { U , X } e. ~P V )
36	11, 12, 35	syl2anc 411	. . 3 |- ( ph -> { U , X } e. ~P V )
37		vdegp1bid.xu	. . . . 5 |- ( ph -> X =/= U )
38	37	necomd 2489	. . . 4 |- ( ph -> U =/= X )
39		pr2ne 7440	. . . . 5 |- ( ( U e. V /\ X e. V ) -> ( { U , X } ~~ 2o <-> U =/= X ) )
40	11, 12, 39	syl2anc 411	. . . 4 |- ( ph -> ( { U , X } ~~ 2o <-> U =/= X ) )
41	38, 40	mpbird 167	. . 3 |- ( ph -> { U , X } ~~ 2o )
42		prid1g 3779	. . . 4 |- ( U e. V -> U e. { U , X } )
43	11, 42	syl 14	. . 3 |- ( ph -> U e. { U , X } )
44	1, 2, 6, 7, 17, 19, 21, 11, 22, 27, 34, 36, 41, 43	p1evtxdp1fi 16237	. 2 |- ( ph -> ( (VtxDeg ` F ) ` U ) = ( ( (VtxDeg ` G ) ` U ) + 1 ) )
45		vdegp1aid.d	. . 3 |- ( ph -> ( (VtxDeg ` G ) ` U ) = P )
46	45	oveq1d 6043	. 2 |- ( ph -> ( ( (VtxDeg ` G ) ` U ) + 1 ) = ( P + 1 ) )
47	44, 46	eqtrd 2264	1 |- ( ph -> ( (VtxDeg ` F ) ` U ) = ( P + 1 ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 105   \/ wo 716   = wceq 1398   e. wcel 2202   =/= wne 2403   e/ wnel 2498   {crab 2515   _Vcvv 2803   u. cun 3199   ~Pcpw 3656   {csn 3673   {cpr 3674   <.cop 3676   class class class wbr 4093   dom cdm 4731   -->wf 5329   ` cfv 5333  (class class class)co 6028   1oc1o 6618   2oc2o 6619   ~~ cen 6950   Fincfn 6952   0cc0 8075   1c1 8076   + caddc 8078   NN0cn0 9444   ZZcz 9523  ..^cfzo 10422  ♯chash 11083  Word cword 11162   ++ cconcat 11216   <"cs1 11241  Vtxcvtx 15936  iEdgciedg 15937  UPGraphcupgr 16015  VtxDegcvtxdg 16210

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-addcom 8175  ax-mulcom 8176  ax-addass 8177  ax-mulass 8178  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-1rid 8182  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190  ax-pre-ltadd 8191

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-irdg 6579  df-frec 6600  df-1o 6625  df-2o 6626  df-oadd 6629  df-er 6745  df-en 6953  df-dom 6954  df-fin 6955  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-xr 8260  df-ltxr 8261  df-le 8262  df-sub 8394  df-neg 8395  df-inn 9186  df-2 9244  df-3 9245  df-4 9246  df-5 9247  df-6 9248  df-7 9249  df-8 9250  df-9 9251  df-n0 9445  df-z 9524  df-dec 9656  df-uz 9800  df-xadd 10052  df-fz 10289  df-fzo 10423  df-ihash 11084  df-word 11163  df-concat 11217  df-s1 11242  df-ndx 13148  df-slot 13149  df-base 13151  df-edgf 15929  df-vtx 15938  df-iedg 15939  df-upgren 16017  df-umgren 16018  df-vtxdg 16211

This theorem is referenced by:  vdegp1cid  16240  konigsberglem1  16412  konigsberglem2  16413