Theorem 1pthon2v 30633

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 30599	. . . . 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 7421	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 = 𝐴 → (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵) = (𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐴))
9	8	eqcoms 2768	. . . . . . 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 2852	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 ∈ 𝐸 ↔ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺))
17		eqid 2760	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐺)
18	17	uhgredgiedgb 29583	. . . . . . . . . 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 14672	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V
22		s2cli 14951	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V
23	21, 22	pm3.2i 476	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (⟨“𝑖”⟩ ∈ Word V ∧ ⟨“𝐴𝐵”⟩ ∈ Word V)
24		eqid 2760	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ⟨“𝐴𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝐵”⟩
25		eqid 2760	. . . . . . . . . . . 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 2966	. . . . . . . . . . . . . . . 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 30614	. . . . . . . . . . 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 3553	. . . . . . . . . . 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 3161	. . . . . . . 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 3161	. . . . . 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 3038	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 2955  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3899  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103  dom cdm 5655  ‘cfv 6533  (class class class)co 7413  Word cword 14578  ⟨“cs1 14662  ⟨“cs2 14912  Vtxcvtx 29453  iEdgciedg 29454  Edgcedg 29504  UHGraphcuhgr 29513  PathsOncpthson 30176

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 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201

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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  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 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-er 8696  df-map 8828  df-pm 8829  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-card 9944  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-2 12327  df-n0 12529  df-z 12616  df-uz 12888  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-hash 14395  df-word 14579  df-concat 14636  df-s1 14663  df-s2 14919  df-edg 29505  df-uhgr 29515  df-wlks 30059  df-wlkson 30060  df-trls 30154  df-trlson 30155  df-pths 30178  df-pthson 30180

This theorem is used by:  1pthon2ve  30634  cusconngr  30671