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

Theorem 1loopgrvd2 28760
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 28757 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ USPGraph)
6 uspgrushgr 28435 . . . 4 (𝐺 ∈ USPGraph β†’ 𝐺 ∈ USHGraph)
75, 6syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ USHGraph)
83, 1eleqtrrd 2837 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (Vtxβ€˜πΊ))
9 eqid 2733 . . . 4 (Vtxβ€˜πΊ) = (Vtxβ€˜πΊ)
10 eqid 2733 . . . 4 (Edgβ€˜πΊ) = (Edgβ€˜πΊ)
11 eqid 2733 . . . 4 (VtxDegβ€˜πΊ) = (VtxDegβ€˜πΊ)
129, 10, 11vtxdushgrfvedg 28747 . . 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 585 . 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 5432 . . . . . . . 8 {𝑁} ∈ V
15 sneq 4639 . . . . . . . . 9 (π‘Ž = {𝑁} β†’ {π‘Ž} = {{𝑁}})
1615eqeq2d 2744 . . . . . . . 8 (π‘Ž = {𝑁} β†’ ({{𝑁}} = {π‘Ž} ↔ {{𝑁}} = {{𝑁}}))
17 eqid 2733 . . . . . . . 8 {{𝑁}} = {{𝑁}}
1814, 16, 17ceqsexv2d 3529 . . . . . . 7 βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž}
1918a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž})
20 snidg 4663 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ 𝑉 β†’ 𝑁 ∈ {𝑁})
213, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ {𝑁})
2221iftrued 4537 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {{𝑁}})
2322eqeq1d 2735 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ {{𝑁}} = {π‘Ž}))
2423exbidv 1925 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘Žif(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Ž{{𝑁}} = {π‘Ž}))
2519, 24mpbird 257 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Žif(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž})
261, 2, 3, 41loopgredg 28758 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (Edgβ€˜πΊ) = {{𝑁}})
2726rabeqdv 3448 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑁 ∈ 𝑒})
28 eleq2 2823 . . . . . . . . 9 (𝑒 = {𝑁} β†’ (𝑁 ∈ 𝑒 ↔ 𝑁 ∈ {𝑁}))
2928rabsnif 4728 . . . . . . . 8 {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…)
3027, 29eqtrdi 2789 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…))
3130eqeq1d 2735 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ({𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž} ↔ if(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
3231exbidv 1925 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Žif(𝑁 ∈ {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
3325, 32mpbird 257 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} = {π‘Ž})
34 fvex 6905 . . . . . 6 (Edgβ€˜πΊ) ∈ V
3534rabex 5333 . . . . 5 {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑁 ∈ 𝑒} ∈ V
36 hash1snb 14379 . . . . 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 2733 . . . . . . . . 9 {𝑁} = {𝑁}
4039iftruei 4536 . . . . . . . 8 if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {{𝑁}}
4140eqeq1i 2738 . . . . . . 7 (if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž} ↔ {{𝑁}} = {π‘Ž})
4241exbii 1851 . . . . . 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 3448 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑒 = {𝑁}})
45 eqeq1 2737 . . . . . . . . 9 (𝑒 = {𝑁} β†’ (𝑒 = {𝑁} ↔ {𝑁} = {𝑁}))
4645rabsnif 4728 . . . . . . . 8 {𝑒 ∈ {{𝑁}} ∣ 𝑒 = {𝑁}} = if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…)
4744, 46eqtrdi 2789 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…))
4847eqeq1d 2735 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ({𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž} ↔ if({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
4948exbidv 1925 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž} ↔ βˆƒπ‘Žif({𝑁} = {𝑁}, {{𝑁}}, βˆ…) = {π‘Ž}))
5043, 49mpbird 257 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆƒπ‘Ž{𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} = {π‘Ž})
5134rabex 5333 . . . . 5 {𝑒 ∈ (Edgβ€˜πΊ) ∣ 𝑒 = {𝑁}} ∈ V
52 hash1snb 14379 . . . . 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 7427 . 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 11214 . . . . 5 1 ∈ ℝ
57 rexadd 13211 . . . . 5 ((1 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ (1 +𝑒 1) = (1 + 1))
5856, 56, 57mp2an 691 . . . 4 (1 +𝑒 1) = (1 + 1)
59 1p1e2 12337 . . . 4 (1 + 1) = 2
6058, 59eqtri 2761 . . 3 (1 +𝑒 1) = 2
6160a1i 11 . 2 (πœ‘ β†’ (1 +𝑒 1) = 2)
6213, 55, 613eqtrd 2777 1 (πœ‘ β†’ ((VtxDegβ€˜πΊ)β€˜π‘) = 2)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1542  βˆƒwex 1782   ∈ wcel 2107  {crab 3433  Vcvv 3475  βˆ…c0 4323  ifcif 4529  {csn 4629  βŸ¨cop 4635  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„cr 11109  1c1 11111   + caddc 11113  2c2 12267   +𝑒 cxad 13090  β™―chash 14290  Vtxcvtx 28256  iEdgciedg 28257  Edgcedg 28307  USHGraphcushgr 28317  USPGraphcuspgr 28408  VtxDegcvtxdg 28722
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 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-oadd 8470  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-dju 9896  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-xnn0 12545  df-z 12559  df-uz 12823  df-xadd 13093  df-fz 13485  df-hash 14291  df-edg 28308  df-uhgr 28318  df-ushgr 28319  df-uspgr 28410  df-vtxdg 28723
This theorem is referenced by:  uspgrloopvd2  28777  eupth2lem3lem3  29483
  Copyright terms: Public domain W3C validator