Theorem wlkvtxiedgg 16270

Description: The vertices of a walk are connected by indexed edges. (Contributed by Alexander van der Vekens, 22-Jul-2018.) (Revised by AV, 2-Jan-2021.) (Proof shortened by AV, 4-Apr-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
wlkvtxeledg.i	⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
wlkvtxiedgg	⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))∃𝑒 ∈ ran 𝐼{(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒)

Distinct variable groups:   𝑘,𝐺   𝑘,𝐹   𝑃,𝑘   𝑒,𝐹   𝑒,𝐺   𝑒,𝐼,𝑘   𝑃,𝑒   𝑒,𝑊,𝑘

Proof of Theorem wlkvtxiedgg

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		wlkvtxeledg.i	. . 3 ⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺)
2	1	wlkvtxeledgg 16268	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
3		eqid 2231	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
4	3	wlkpg 16259	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
5	4	adantr 276	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶(Vtx‘𝐺))
6		elfzofz 10443	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)) → 𝑘 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
7	6	adantl 277	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → 𝑘 ∈ (0...(♯‘𝐹)))
8	5, 7	ffvelcdmd 5791	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘𝑘) ∈ (Vtx‘𝐺))
9		prmg 3798	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃‘𝑘) ∈ (Vtx‘𝐺) → ∃𝑥 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))})
10	8, 9	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → ∃𝑥 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))})
11	10	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) → ∃𝑥 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))})
12		wlkvg 16252	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V))
13	12	simpld 112	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → 𝐹 ∈ V)
14		vex 2806	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑘 ∈ V
15		fvexg 5667	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝑘 ∈ V) → (𝐹‘𝑘) ∈ V)
16	13, 14, 15	sylancl 413	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → (𝐹‘𝑘) ∈ V)
17	16	ad3antrrr 492	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → (𝐹‘𝑘) ∈ V)
18		simplr 529	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
19		simpr 110	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))})
20	18, 19	sseldd 3229	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → 𝑥 ∈ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
21		fvmbr 5683	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) → (𝐹‘𝑘)𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
22	20, 21	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → (𝐹‘𝑘)𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
23		breq1 4096	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘𝑘) → (𝑦𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ↔ (𝐹‘𝑘)𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘))))
24	17, 22, 23	elabd 2952	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → ∃𝑦 𝑦𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
25		elfvfvex 5682	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) → (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ∈ V)
26		elrng 4927	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ∈ V → ((𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ∈ ran 𝐼 ↔ ∃𝑦 𝑦𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘))))
27	20, 25, 26	3syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → ((𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ∈ ran 𝐼 ↔ ∃𝑦 𝑦𝐼(𝐼‘(𝐹‘𝑘))))
28	24, 27	mpbird 167	. . . . . 6 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑥 ∈ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))}) → (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ∈ ran 𝐼)
29	11, 28	exlimddv 1947	. . . . 5 ⊢ ((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) → (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) ∈ ran 𝐼)
30		sseq2 3252	. . . . . 6 ⊢ (𝑒 = (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) → ({(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒 ↔ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))))
31	30	adantl 277	. . . . 5 ⊢ (((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) ∧ 𝑒 = (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) → ({(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒 ↔ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))))
32		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) → {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)))
33	29, 31, 32	rspcedvd 2917	. . . 4 ⊢ ((((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) ∧ {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘))) → ∃𝑒 ∈ ran 𝐼{(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒)
34	33	ex 115	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → ({(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) → ∃𝑒 ∈ ran 𝐼{(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒))
35	34	ralimdva 2600	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → (∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ (𝐼‘(𝐹‘𝑘)) → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))∃𝑒 ∈ ran 𝐼{(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒))
36	2, 35	mpd 13	1 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹))∃𝑒 ∈ ran 𝐼{(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ⊆ 𝑒)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1398  ∃wex 1541   ∈ wcel 2202  ∀wral 2511  ∃wrex 2512  Vcvv 2803   ⊆ wss 3201  {cpr 3674   class class class wbr 4093  ran crn 4732  ⟶wf 5329  ‘cfv 5333  (class class class)co 6028  0cc0 8075  1c1 8076   + caddc 8078  ...cfz 10288  ..^cfzo 10422  ♯chash 11083  Vtxcvtx 15936  iEdgciedg 15937  Walkscwlks 16241

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-ifp 987  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-frec 6600  df-1o 6625  df-er 6745  df-map 6862  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-fz 10289  df-fzo 10423  df-ihash 11084  df-word 11163  df-ndx 13148  df-slot 13149  df-base 13151  df-edgf 15929  df-vtx 15938  df-iedg 15939  df-wlks 16242

This theorem is referenced by: (None)