MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  1loopgrvd2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1loopgrvd2 29027
Description: The vertex degree of a one-edge graph, case 4: an edge from a vertex to itself contributes two to the vertex's degree. I. e. in a graph (simple pseudograph) with one edge which is a loop, the vertex connected with itself by the loop has degree 2. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2015.) (Revised by Alexander van der Vekens, 22-Dec-2017.) (Revised by AV, 21-Feb-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
1loopgruspgr.v (πœ‘ β†’ (Vtxβ€˜πΊ) = 𝑉)
1loopgruspgr.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
1loopgruspgr.n (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝑉)
1loopgruspgr.i (πœ‘ β†’ (iEdgβ€˜πΊ) = {⟨𝐴, {𝑁}⟩})
Assertion
Ref Expression
1loopgrvd2 (πœ‘ β†’ ((VtxDegβ€˜πΊ)β€˜π‘) = 2)

Proof of Theorem 1loopgrvd2
Dummy variables π‘Ž 𝑒 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1loopgruspgr.v . . . . 5 (πœ‘ β†’ (Vtxβ€˜πΊ) = 𝑉)
2 1loopgruspgr.a . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ 𝑋)
3 1loopgruspgr.n . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ 𝑉)
4 1loopgruspgr.i . . . . 5 (πœ‘ β†’ (iEdgβ€˜πΊ) = {⟨𝐴, {𝑁}⟩})
51, 2, 3, 41loopgruspgr 29024 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ USPGraph)
6 uspgrushgr 28702 . . . 4 (𝐺 ∈ USPGraph β†’ 𝐺 ∈ USHGraph)
75, 6syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ USHGraph)
83, 1eleqtrrd 2834 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (Vtxβ€˜πΊ))
9 eqid 2730 . . . 4 (Vtxβ€˜πΊ) = (Vtxβ€˜πΊ)
10 eqid 2730 . . . 4 (Edgβ€˜πΊ) = (Edgβ€˜πΊ)
11 eqid 2730 . . . 4 (VtxDegβ€˜πΊ) = (VtxDegβ€˜πΊ)
129, 10, 11vtxdushgrfvedg 29014 . . 3 ((𝐺 ∈ USHGraph ∧ 𝑁 ∈ (Vtxβ€˜πΊ)) β†’ ((VtxDegβ€˜πΊ)β€˜π‘) = ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒}) +𝑒 (β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}})))
137, 8, 12syl2anc 582 . 2 (πœ‘ β†’ ((VtxDegβ€˜πΊ)β€˜π‘) = ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒}) +𝑒 (β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}})))
14 snex 5430 . . . . . . . 8 {𝑁} ∈ V
15 sneq 4637 . . . . . . . . 9 (π‘Ž = {𝑁} β†’ {π‘Ž} = {{𝑁}})
1615eqeq2d 2741 . . . . . . . 8 (π‘Ž = {𝑁} β†’ ({{𝑁}} = {π‘Ž} ↔ {{𝑁}} = {{𝑁}}))
17 eqid 2730 . . . . . . . 8 {{𝑁}} = {{𝑁}}
1814, 16, 17ceqsexv2d 3527 . . . . . . 7 βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž}
1918a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž})
20 snidg 4661 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ 𝑉 β†’ 𝑁 ∈ {𝑁})
213, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ {𝑁})
2221iftrued 4535 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {{𝑁}})
2322eqeq1d 2732 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ {{𝑁}} = {π‘Ž}))
2423exbidv 1922 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘Žif(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž}))
2519, 24mpbird 256 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Žif(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž})
261, 2, 3, 41loopgredg 29025 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Edgβ€˜πΊ) = {{𝑁}})
2726rabeqdv 3445 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑁 ∈ 𝑒})
28 eleq2 2820 . . . . . . . . 9 (𝑒 = {𝑁} β†’ (𝑁 ∈ 𝑒 ↔ 𝑁 ∈ {𝑁}))
2928rabsnif 4726 . . . . . . . 8 {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…)
3027, 29eqtrdi 2786 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…))
3130eqeq1d 2732 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ({𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž} ↔ if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
3231exbidv 1922 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Žif(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
3325, 32mpbird 256 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž})
34 fvex 6903 . . . . . 6 (Edgβ€˜πΊ) ∈ V
3534rabex 5331 . . . . 5 {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} ∈ V
36 hash1snb 14383 . . . . 5 ({𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} ∈ V β†’ ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒}) = 1 ↔ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž}))
3735, 36ax-mp 5 . . . 4 ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒}) = 1 ↔ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž})
3833, 37sylibr 233 . . 3 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒}) = 1)
39 eqid 2730 . . . . . . . . 9 {𝑁} = {𝑁}
4039iftruei 4534 . . . . . . . 8 if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {{𝑁}}
4140eqeq1i 2735 . . . . . . 7 (if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ {{𝑁}} = {π‘Ž})
4241exbii 1848 . . . . . 6 (βˆƒπ‘Žif({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž})
4319, 42sylibr 233 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Žif({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž})
4426rabeqdv 3445 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑒 = {𝑁}})
45 eqeq1 2734 . . . . . . . . 9 (𝑒 = {𝑁} β†’ (𝑒 = {𝑁} ↔ {𝑁} = {𝑁}))
4645rabsnif 4726 . . . . . . . 8 {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑒 = {𝑁}} = if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…)
4744, 46eqtrdi 2786 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…))
4847eqeq1d 2732 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ({𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž} ↔ if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
4948exbidv 1922 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Žif({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
5043, 49mpbird 256 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž})
5134rabex 5331 . . . . 5 {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} ∈ V
52 hash1snb 14383 . . . . 5 ({𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} ∈ V β†’ ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}}) = 1 ↔ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž}))
5351, 52ax-mp 5 . . . 4 ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}}) = 1 ↔ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž})
5450, 53sylibr 233 . . 3 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}}) = 1)
5538, 54oveq12d 7429 . 2 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒}) +𝑒 (β™―β€˜{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}})) = (1 +𝑒 1))
56 1re 11218 . . . . 5 1 ∈ ℝ
57 rexadd 13215 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ (1 +𝑒 1) = (1 + 1))
5856, 56, 57mp2an 688 . . . 4 (1 +𝑒 1) = (1 + 1)
59 1p1e2 12341 . . . 4 (1 + 1) = 2
6058, 59eqtri 2758 . . 3 (1 +𝑒 1) = 2
6160a1i 11 . 2 (πœ‘ β†’ (1 +𝑒 1) = 2)
6213, 55, 613eqtrd 2774 1 (πœ‘ β†’ ((VtxDegβ€˜πΊ)β€˜π‘) = 2)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1539  βˆƒwex 1779   ∈ wcel 2104  {crab 3430  Vcvv 3472  βˆ…c0 4321  ifcif 4527  {csn 4627  βŸ¨cop 4633  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411  β„cr 11111  1c1 11113   + caddc 11115  2c2 12271   +𝑒 cxad 13094  β™―chash 14294  Vtxcvtx 28523  iEdgciedg 28524  Edgcedg 28574  USHGraphcushgr 28584  USPGraphcuspgr 28675  VtxDegcvtxdg 28989
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-oadd 8472  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-dju 9898  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-n0 12477  df-xnn0 12549  df-z 12563  df-uz 12827  df-xadd 13097  df-fz 13489  df-hash 14295  df-edg 28575  df-uhgr 28585  df-ushgr 28586  df-uspgr 28677  df-vtxdg 28990
This theorem is referenced by:  uspgrloopvd2  29044  eupth2lem3lem3  29750
  Copyright terms: Public domain W3C validator