Theorem vtxdgfifival 16446

Description: The degree of a vertex for graphs with finite vertex and edge sets. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Feb-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
vtxdgval.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
vtxdgval.i	⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
vtxdgval.a	⊢ 𝐴 = dom 𝐼
vtxdgfifival.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
vtxdgfifival.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Fin)
vtxdgfifival.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
vtxdgfifival.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ UPGraph)

Assertion

Ref	Expression
vtxdgfifival	⊢ (𝜑 → ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑈) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) + (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐺   𝑥,𝐼   𝑥,𝑈   𝑥,𝑉

Allowed substitution hint:   𝜑(𝑥)

Proof of Theorem vtxdgfifival

Dummy variable 𝑢 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vtxdgfifival.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝑉)
2		vtxdgval.v	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3	2	1vgrex 16175	. . . . 5 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → 𝐺 ∈ V)
4		vtxdgval.i	. . . . . 6 ⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
5		vtxdgval.a	. . . . . 6 ⊢ 𝐴 = dom 𝐼
6	2, 4, 5	vtxdgfval 16443	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ V → (VtxDeg‘𝐺) = (𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}}))))
7	3, 6	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → (VtxDeg‘𝐺) = (𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}}))))
8	7	fveq1d 5692	. . 3 ⊢ (𝑈 ∈ 𝑉 → ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑈) = ((𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}})))‘𝑈))
9	1, 8	syl 14	. 2 ⊢ (𝜑 → ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑈) = ((𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}})))‘𝑈))
10		eqid 2238	. . 3 ⊢ (𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}}))) = (𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}})))
11		eleq1 2301	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥) ↔ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)))
12	11	rabbidv 2810	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)} = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)})
13	12	fveq2d 5694	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}))
14		sneq 3716	. . . . . . 7 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → {𝑢} = {𝑈})
15	14	eqeq2d 2250	. . . . . 6 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((𝐼‘𝑥) = {𝑢} ↔ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}))
16	15	rabbidv 2810	. . . . 5 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}} = {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})
17	16	fveq2d 5694	. . . 4 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}}) = (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}}))
18	13, 17	oveq12d 6093	. . 3 ⊢ (𝑢 = 𝑈 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}})) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})))
19		vtxdgfifival.a	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
20		vtxdgfifival.v	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ Fin)
21		vtxdgfifival.g	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ UPGraph)
22	2, 4, 5, 19, 20, 1, 21	vtxedgfi 16444	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)} ∈ Fin)
23		hashcl 11198	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)} ∈ Fin → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) ∈ ℕ0)
24	22, 23	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) ∈ ℕ0)
25	24	nn0red 9600	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) ∈ ℝ)
26	25	rexrd 8365	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) ∈ ℝ*)
27	2, 4, 5, 19, 20, 1, 21	vtxlpfi 16445	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}} ∈ Fin)
28		hashcl 11198	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}} ∈ Fin → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}}) ∈ ℕ0)
29	27, 28	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}}) ∈ ℕ0)
30	29	nn0red 9600	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}}) ∈ ℝ)
31	30	rexrd 8365	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}}) ∈ ℝ*)
32	26, 31	xaddcld 10265	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})) ∈ ℝ*)
33	10, 18, 1, 32	fvmptd3 5793	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑢 ∈ 𝑉 ↦ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑢 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑢}})))‘𝑈) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})))
34	25, 30	rexaddd 10235	. 2 ⊢ (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) +𝑒 (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) + (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})))
35	9, 33, 34	3eqtrd 2275	1 ⊢ (𝜑 → ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑈) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑈 ∈ (𝐼‘𝑥)}) + (♯‘{𝑥 ∈ 𝐴 ∣ (𝐼‘𝑥) = {𝑈}})))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  {crab 2532  Vcvv 2821  {csn 3705   ↦ cmpt 4187  dom cdm 4769  ‘cfv 5372  (class class class)co 6075  Fincfn 7012   + caddc 8172  ℝ^*cxr 8349  ℕ₀cn0 9542   +_𝑒 cxad 10151  ♯chash 11192  Vtxcvtx 16167  iEdgciedg 16168  UPGraphcupgr 16246  VtxDegcvtxdg 16441

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 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 4241  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-iinf 4730  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-1cn 8262  ax-1re 8263  ax-icn 8264  ax-addcl 8265  ax-addrcl 8266  ax-mulcl 8267  ax-addcom 8269  ax-mulcom 8270  ax-addass 8271  ax-mulass 8272  ax-distr 8273  ax-i2m1 8274  ax-0lt1 8275  ax-1rid 8276  ax-0id 8277  ax-rnegex 8278  ax-cnre 8280  ax-pre-ltirr 8281  ax-pre-ltwlin 8282  ax-pre-lttrn 8283  ax-pre-ltadd 8285

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  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-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 3636  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-iun 4009  df-br 4126  df-opab 4188  df-mpt 4189  df-tr 4225  df-id 4433  df-iord 4506  df-on 4508  df-ilim 4509  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-riota 6028  df-ov 6078  df-oprab 6079  df-mpo 6080  df-1st 6364  df-2nd 6365  df-recs 6566  df-frec 6652  df-1o 6677  df-2o 6678  df-er 6797  df-en 7013  df-dom 7014  df-fin 7015  df-pnf 8352  df-mnf 8353  df-xr 8354  df-ltxr 8355  df-le 8356  df-sub 8489  df-neg 8490  df-inn 9284  df-2 9342  df-3 9343  df-4 9344  df-5 9345  df-6 9346  df-7 9347  df-8 9348  df-9 9349  df-n0 9543  df-z 9624  df-dec 9757  df-uz 9901  df-xadd 10154  df-ihash 11193  df-ndx 13333  df-slot 13334  df-base 13336  df-edgf 16160  df-vtx 16169  df-iedg 16170  df-upgren 16248  df-vtxdg 16442

This theorem is referenced by:  vtxdgfi0e  16450  vtxdfifiun  16452  vtxdumgrfival  16453  vtxd0nedgbfi  16454  vtxduspgrfvedgfi  16456