Theorem 1pthon2v 27938

Description: For each pair of adjacent vertices there is a path of length 1 from one vertex to the other in a hypergraph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 4-Dec-2017.) (Revised by AV, 22-Jan-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
1pthon2v.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
1pthon2v.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
1pthon2v	⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑒,𝑓,𝑝   𝐵,𝑒,𝑓,𝑝   𝑒,𝐺,𝑓,𝑝   𝑒,𝑉

Allowed substitution hints:   𝐸(𝑒,𝑓,𝑝)   𝑉(𝑓,𝑝)

Proof of Theorem 1pthon2v

Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ 𝑉)
2	1	anim2i 619	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉)) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
3	2	3adant3 1129	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
4	3	adantl 485	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ (𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
5		1pthon2v.v	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
6	5	0pthonv 27914	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝)
7	4, 6	simpl2im 507	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ (𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝)
8		oveq2 7143	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 = 𝐴 → (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵) = (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴))
9	8	eqcoms 2806	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵) = (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴))
10	9	breqd 5041	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝))
11	10	2exbidv 1925	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝))
12	11	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ (𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → (∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝))
13	7, 12	mpbird 260	. . 3 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ (𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)
14	13	ex 416	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))
15		1pthon2v.e	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
16	15	eleq2i 2881	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺))
17		eqid 2798	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐺)
18	17	uhgredgiedgb 26919	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝑒 ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
19	16, 18	syl5bb 286	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ ∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
20	19	3ad2ant1 1130	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ ∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
21		s1cli 13950	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V
22		s2cli 14233	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V
23	21, 22	pm3.2i 474	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V ∧ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V)
24		eqid 2798	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝐴𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝐵”⟩
25		eqid 2798	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝑖”⟩ = ⟨“𝑖”⟩
26		simpl2l 1223	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
27		simpl2r 1224	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → 𝐵 ∈ 𝑉)
28		eqneqall 2998	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴 ≠ 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
29	28	com12 32	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ≠ 𝐵 → (𝐴 = 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
30	29	3ad2ant3 1132	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 = 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
31	30	adantr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → (𝐴 = 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
32	31	imp 410	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) ∧ 𝐴 = 𝐵) → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴})
33		sseq2 3941	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
34	33	adantl 485	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
35	34	biimpa 480	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖))
36	35	adantl 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖))
37	36	adantr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖))
38	24, 25, 26, 27, 32, 37, 5, 17	1pthond 27929	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → ⟨“𝑖”⟩(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)⟨“𝐴𝐵”⟩)
39		breq12 5035	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓 = ⟨“𝑖”⟩ ∧ 𝑝 = ⟨“𝐴𝐵”⟩) → (𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ ⟨“𝑖”⟩(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)⟨“𝐴𝐵”⟩))
40	39	spc2egv 3548	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V ∧ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V) → (⟨“𝑖”⟩(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)⟨“𝐴𝐵”⟩ → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))
41	23, 38, 40	mpsyl 68	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)
42	41	exp44 441	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) → (𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))))
43	42	rexlimdv 3242	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)))
44	20, 43	sylbid 243	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝑒 ∈ 𝐸 → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)))
45	44	rexlimdv 3242	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))
46	45	3exp 1116	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴 ≠ 𝐵 → (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))))
47	46	com34 91	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → (𝐴 ≠ 𝐵 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))))
48	47	3imp 1108	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → (𝐴 ≠ 𝐵 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))
49	48	com12 32	. 2 ⊢ (𝐴 ≠ 𝐵 → ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝))
50	14, 49	pm2.61ine 3070	1 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538  ∃wex 1781   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987  ∃wrex 3107  Vcvv 3441   ⊆ wss 3881  {csn 4525  {cpr 4527   class class class wbr 5030  dom cdm 5519  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135  Word cword 13857  ⟨“cs1 13940  ⟨“cs2 14194  Vtxcvtx 26789  iEdgciedg 26790  Edgcedg 26840  UHGraphcuhgr 26849  PathsOncpthson 27503

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-ifp 1059  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-pm 8392  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-hash 13687  df-word 13858  df-concat 13914  df-s1 13941  df-s2 14201  df-edg 26841  df-uhgr 26851  df-wlks 27389  df-wlkson 27390  df-trls 27482  df-trlson 27483  df-pths 27505  df-pthson 27507

This theorem is referenced by:  1pthon2ve  27939  cusconngr  27976