Theorem 1pthon2v 30747

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 488	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → 𝐴 ∈ 𝑉)
2	1	anim2i 629	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉)) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
3	2	3adant3 1150	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐴 ∈ 𝑉))
4	3	adantl 487	. . . . 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 30713	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝)
7	4, 6	simpl2im 513	. . . 4 ⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ (𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝)
8		oveq2 7426	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 = 𝐴 → (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵) = (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴))
9	8	eqcoms 2769	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵) = (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴))
10	9	breqd 5114	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝))
11	10	2exbidv 1957	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴)𝑝))
12	11	adantr 486	. . . 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 418	. 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 2853	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺))
17		eqid 2761	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐺)
18	17	uhgredgiedgb 29697	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝑒 ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
19	16, 18	bitrid 286	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ ∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
20	19	3ad2ant1 1151	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ ∃𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺)𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
21		s1cli 14745	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V
22		s2cli 15024	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V
23	21, 22	pm3.2i 476	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V ∧ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V)
24		eqid 2761	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝐴𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝐵”⟩
25		eqid 2761	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝑖”⟩ = ⟨“𝑖”⟩
26		simpl2l 1245	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
27		simpl2r 1246	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)) → 𝐵 ∈ 𝑉)
28		eqneqall 2967	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴 ≠ 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
29	28	com12 33	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ≠ 𝐵 → (𝐴 = 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
30	29	3ad2ant3 1153	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐴 = 𝐵 → ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) = {𝐴}))
31	30	adantr 486	. . . . . . . . . . . . 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 412	. . . . . . . . . . . 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 3957	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
34	33	adantl 487	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ↔ {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)))
35	34	biimpa 482	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑖 ∈ dom (iEdg‘𝐺) ∧ 𝑒 = ((iEdg‘𝐺)‘𝑖)) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → {𝐴, 𝐵} ⊆ ((iEdg‘𝐺)‘𝑖))
36	35	adantl 487	. . . . . . . . . . . . 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 486	. . . . . . . . . . . 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 30728	. . . . . . . . . . 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 5108	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓 = ⟨“𝑖”⟩ ∧ 𝑝 = ⟨“𝐴𝐵”⟩) → (𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝 ↔ ⟨“𝑖”⟩(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)⟨“𝐴𝐵”⟩))
40	39	spc2egv 3554	. . . . . . . . . . 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 69	. . . . . . . . . 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 443	. . . . . . . . 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 3162	. . . . . . . 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 3162	. . . . . 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 1137	. . . . 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 92	. . . 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 1128	. . 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 33	. 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 3039	1 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑝)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∃wrex 3087  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103  dom cdm 5651  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  Word cword 14651  ⟨“cs1 14735  ⟨“cs2 14985  Vtxcvtx 29567  iEdgciedg 29568  Edgcedg 29618  UHGraphcuhgr 29627  PathsOncpthson 30290

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-nn 12329  df-2 12398  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-hash 14468  df-word 14652  df-concat 14709  df-s1 14736  df-s2 14992  df-edg 29619  df-uhgr 29629  df-wlks 30173  df-wlkson 30174  df-trls 30268  df-trlson 30269  df-pths 30292  df-pthson 30294

This theorem is used by:  1pthon2ve  30748  cusconngr  30785