Theorem 1loopgrnb0 29538

Description: In a graph (simple pseudograph) with one edge which is a loop, the vertex connected with itself by the loop has no neighbors. (Contributed by AV, 17-Dec-2020.) (Revised by AV, 21-Feb-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
1loopgruspgr.v	⊢ (𝜑 → (Vtx‘𝐺) = 𝑉)
1loopgruspgr.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
1loopgruspgr.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑉)
1loopgruspgr.i	⊢ (𝜑 → (iEdg‘𝐺) = {⟨𝐴, {𝑁}⟩})

Assertion

Ref	Expression
1loopgrnb0	⊢ (𝜑 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = ∅)

Proof of Theorem 1loopgrnb0

Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1loopgruspgr.v	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Vtx‘𝐺) = 𝑉)
2		1loopgruspgr.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑋)
3		1loopgruspgr.n	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑉)
4		1loopgruspgr.i	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (iEdg‘𝐺) = {⟨𝐴, {𝑁}⟩})
5	1, 2, 3, 4	1loopgruspgr 29536	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ USPGraph)
6		uspgrupgr 29213	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ USPGraph → 𝐺 ∈ UPGraph)
7	5, 6	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ UPGraph)
8	1	eleq2d 2830	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∈ (Vtx‘𝐺) ↔ 𝑁 ∈ 𝑉))
9	3, 8	mpbird 257	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (Vtx‘𝐺))
10		eqid 2740	. . . 4 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
11		eqid 2740	. . . 4 ⊢ (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
12	10, 11	nbupgr 29379	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝑁 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)})
13	7, 9, 12	syl2anc 583	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)})
14	1	difeq1d 4148	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) = (𝑉 ∖ {𝑁}))
15	14	eleq2d 2830	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ↔ 𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})))
16		eldifsn 4811	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ↔ (𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ≠ 𝑁))
17	3	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → 𝑁 ∈ 𝑉)
18		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → 𝑣 ∈ 𝑉)
19	17, 18	preqsnd 4883	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → ({𝑁, 𝑣} = {𝑁} ↔ (𝑁 = 𝑁 ∧ 𝑣 = 𝑁)))
20		simpr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 = 𝑁 ∧ 𝑣 = 𝑁) → 𝑣 = 𝑁)
21	19, 20	biimtrdi 253	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → ({𝑁, 𝑣} = {𝑁} → 𝑣 = 𝑁))
22	21	necon3ad 2959	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → (𝑣 ≠ 𝑁 → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
23	22	expimpd 453	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ≠ 𝑁) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
24	16, 23	biimtrid 242	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
25	15, 24	sylbid 240	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
26	25	imp 406	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁})) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁})
27	1, 2, 3, 4	1loopgredg 29537	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (Edg‘𝐺) = {{𝑁}})
28	27	eleq2d 2830	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ({𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {𝑁, 𝑣} ∈ {{𝑁}}))
29		prex 5452	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑁, 𝑣} ∈ V
30	29	elsn 4663	. . . . . . . 8 ⊢ ({𝑁, 𝑣} ∈ {{𝑁}} ↔ {𝑁, 𝑣} = {𝑁})
31	28, 30	bitrdi 287	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ({𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
32	31	notbid 318	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
33	32	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁})) → (¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
34	26, 33	mpbird 257	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁})) → ¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺))
35	34	ralrimiva 3152	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺))
36		rabeq0 4411	. . 3 ⊢ ({𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)} = ∅ ↔ ∀𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺))
37	35, 36	sylibr 234	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)} = ∅)
38	13, 37	eqtrd 2780	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = ∅)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946  ∀wral 3067  {crab 3443   ∖ cdif 3973  ∅c0 4352  {csn 4648  {cpr 4650  ⟨cop 4654  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  Vtxcvtx 29031  iEdgciedg 29032  Edgcedg 29082  UPGraphcupgr 29115  USPGraphcuspgr 29183   NeighbVtx cnbgr 29367

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-oadd 8526  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-dju 9970  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-n0 12554  df-xnn0 12626  df-z 12640  df-uz 12904  df-fz 13568  df-hash 14380  df-edg 29083  df-upgr 29117  df-uspgr 29185  df-nbgr 29368

This theorem is referenced by:  uspgrloopnb0  29555