Theorem 1loopgrnb0 27869

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 27867	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ USPGraph)
6		uspgrupgr 27546	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ USPGraph → 𝐺 ∈ UPGraph)
7	5, 6	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ UPGraph)
8	1	eleq2d 2824	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∈ (Vtx‘𝐺) ↔ 𝑁 ∈ 𝑉))
9	3, 8	mpbird 256	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (Vtx‘𝐺))
10		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
11		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
12	10, 11	nbupgr 27711	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝑁 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)})
13	7, 9, 12	syl2anc 584	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)})
14	1	difeq1d 4056	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) = (𝑉 ∖ {𝑁}))
15	14	eleq2d 2824	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ↔ 𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})))
16		eldifsn 4720	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ↔ (𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ≠ 𝑁))
17	3	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → 𝑁 ∈ 𝑉)
18		simpr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → 𝑣 ∈ 𝑉)
19	17, 18	preqsnd 4789	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → ({𝑁, 𝑣} = {𝑁} ↔ (𝑁 = 𝑁 ∧ 𝑣 = 𝑁)))
20		simpr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 = 𝑁 ∧ 𝑣 = 𝑁) → 𝑣 = 𝑁)
21	19, 20	syl6bi 252	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → ({𝑁, 𝑣} = {𝑁} → 𝑣 = 𝑁))
22	21	necon3ad 2956	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) → (𝑣 ≠ 𝑁 → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
23	22	expimpd 454	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ≠ 𝑁) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
24	16, 23	syl5bi 241	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
25	15, 24	sylbid 239	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
26	25	imp 407	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁})) → ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁})
27	1, 2, 3, 4	1loopgredg 27868	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (Edg‘𝐺) = {{𝑁}})
28	27	eleq2d 2824	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ({𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {𝑁, 𝑣} ∈ {{𝑁}}))
29		prex 5355	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑁, 𝑣} ∈ V
30	29	elsn 4576	. . . . . . . 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 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁})) → (¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ¬ {𝑁, 𝑣} = {𝑁}))
34	26, 33	mpbird 256	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁})) → ¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺))
35	34	ralrimiva 3103	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺))
36		rabeq0 4318	. . 3 ⊢ ({𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)} = ∅ ↔ ∀𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ¬ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺))
37	35, 36	sylibr 233	. 2 ⊢ (𝜑 → {𝑣 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑁}) ∣ {𝑁, 𝑣} ∈ (Edg‘𝐺)} = ∅)
38	13, 37	eqtrd 2778	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = ∅)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∀wral 3064  {crab 3068   ∖ cdif 3884  ∅c0 4256  {csn 4561  {cpr 4563  ⟨cop 4567  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  Vtxcvtx 27366  iEdgciedg 27367  Edgcedg 27417  UPGraphcupgr 27450  USPGraphcuspgr 27518   NeighbVtx cnbgr 27699

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-2o 8298  df-oadd 8301  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-dju 9659  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-n0 12234  df-xnn0 12306  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-hash 14045  df-edg 27418  df-upgr 27452  df-uspgr 27520  df-nbgr 27700

This theorem is referenced by:  uspgrloopnb0  27886