Theorem eulerpathprum 16843

Description: A graph with an Eulerian path has either zero or two vertices of odd degree. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Apr-2015.) (Revised by AV, 26-Feb-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
eulerpathpr.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
eulerpathprum	⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑉 ∣ ¬ 2 ∥ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑥)}) ∈ {0, 2})

Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝑥,𝑃   𝑥,𝑉

Proof of Theorem eulerpathprum

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eulerpathpr.v	. . . 4 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2		eqid 2238	. . . 4 ⊢ (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐺)
3		simp1 1028	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐺 ∈ UMGraph)
4		umgruhgr 16476	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ UMGraph → 𝐺 ∈ UHGraph)
5	3, 4	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐺 ∈ UHGraph)
6	2	uhgrfun 16440	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → Fun (iEdg‘𝐺))
7	5, 6	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → Fun (iEdg‘𝐺))
8		simp2 1029	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃)
9		simp3 1030	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝑉 ∈ Fin)
10	1, 2, 3, 7, 8, 9	eupth2fi 16842	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → {𝑥 ∈ 𝑉 ∣ ¬ 2 ∥ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑥)} = if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}))
11	10	fveq2d 5699	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑉 ∣ ¬ 2 ∥ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑥)}) = (♯‘if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))})))
12		fveq2 5695	. . . 4 ⊢ (∅ = if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) → (♯‘∅) = (♯‘if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))})))
13	12	eleq1d 2307	. . 3 ⊢ (∅ = if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) → ((♯‘∅) ∈ {0, 2} ↔ (♯‘if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))})) ∈ {0, 2}))
14		fveq2 5695	. . . 4 ⊢ ({(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))} = if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) → (♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) = (♯‘if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))})))
15	14	eleq1d 2307	. . 3 ⊢ ({(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))} = if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) → ((♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) ∈ {0, 2} ↔ (♯‘if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))})) ∈ {0, 2}))
16		hash0 11250	. . . . 5 ⊢ (♯‘∅) = 0
17		c0ex 8321	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ V
18	17	prid1 3817	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ {0, 2}
19	16, 18	eqeltri 2311	. . . 4 ⊢ (♯‘∅) ∈ {0, 2}
20	19	a1i 9	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (♯‘∅) ∈ {0, 2})
21		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ¬ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → ¬ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)))
22	21	neqned 2427	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ¬ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (𝑃‘0) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)))
23		eupthiswlk 16818	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
24	8, 23	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
25	1	wlkepvtx 16738	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ 𝑉))
26	24, 25	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ 𝑉))
27		hashprg 11264	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ 𝑉) → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ↔ (♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) = 2))
28	26, 27	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ↔ (♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) = 2))
29	28	adantr 276	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ¬ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ↔ (♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) = 2))
30	22, 29	mpbid 147	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ¬ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) = 2)
31		2ex 9379	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ V
32	31	prid2 3818	. . . 4 ⊢ 2 ∈ {0, 2}
33	30, 32	eqeltrdi 2329	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ¬ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (♯‘{(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))}) ∈ {0, 2})
34	26	simpld 112	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (𝑃‘0) ∈ 𝑉)
35	26	simprd 114	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ 𝑉)
36		fidceq 7171	. . . 4 ⊢ ((𝑉 ∈ Fin ∧ (𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∈ 𝑉) → DECID (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)))
37	9, 34, 35, 36	syl3anc 1278	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → DECID (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)))
38	13, 15, 20, 33, 37	ifbothdadc 3674	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (♯‘if((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)), ∅, {(𝑃‘0), (𝑃‘(♯‘𝐹))})) ∈ {0, 2})
39	11, 38	eqeltrd 2315	1 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝐹(EulerPaths‘𝐺)𝑃 ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑉 ∣ ¬ 2 ∥ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑥)}) ∈ {0, 2})

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105  DECID wdc 846   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ≠ wne 2420  {crab 2532  ∅c0 3520  ifcif 3638  {cpr 3710   class class class wbr 4130  Fun wfun 5371  ‘cfv 5377  Fincfn 7022  0cc0 8180  2c2 9358  ♯chash 11229   ∥ cdvds 12572  Vtxcvtx 16375  iEdgciedg 16376  UHGraphcuhgr 16430  UMGraphcumgr 16455  VtxDegcvtxdg 16649  Walkscwlks 16680  EulerPathsceupth 16805

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-ifp 991  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-xor 1425  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-2o 6688  df-oadd 6691  df-er 6807  df-map 6924  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-5 9369  df-6 9370  df-7 9371  df-8 9372  df-9 9373  df-n0 9569  df-z 9650  df-dec 9783  df-uz 9932  df-q 10030  df-rp 10066  df-xadd 10186  df-fz 10423  df-fzo 10561  df-fl 10716  df-mod 10774  df-seqfrec 10899  df-exp 10990  df-ihash 11230  df-word 11320  df-cj 11622  df-re 11623  df-im 11624  df-rsqrt 11779  df-abs 11780  df-dvds 12573  df-ndx 13406  df-slot 13407  df-base 13409  df-edgf 16368  df-vtx 16377  df-iedg 16378  df-edg 16421  df-uhgrm 16432  df-ushgrm 16433  df-upgren 16456  df-umgren 16457  df-uspgren 16518  df-subgr 16617  df-vtxdg 16650  df-wlks 16681  df-trls 16744  df-eupth 16806

This theorem is used by:  eulerpathum  16844