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Theorem 3vfriswmgr 30872
Description: Every friendship graph with three (different) vertices is a windmill graph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 6-Oct-2017.) (Revised by AV, 31-Mar-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
3vfriswmgr.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3vfriswmgr.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
3vfriswmgr (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ 𝑉 ∀𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
Distinct variable groups:   𝑤,𝐴   𝑤,𝐵   𝑤,𝐶   𝑤,𝐸   𝑤,𝐺   𝑤,𝑉   𝑤,𝑋   𝑤,𝑌   𝐴,ℎ,𝑣,𝑤   𝐵,ℎ,𝑣   𝐶,ℎ,𝑣   ℎ,𝐸,𝑣   ℎ,𝑉,𝑣
Allowed substitution hints:   𝐺(𝑣, ℎ)   𝑋(𝑣, ℎ)   𝑌(𝑣, ℎ)   𝑍(𝑤, 𝑣, ℎ)

Proof of Theorem 3vfriswmgr
StepHypRef Expression
1 frgrusgr 30855 . . . 4 (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
2 3vfriswmgr.v . . . . . . . . . 10 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3 3vfriswmgr.e . . . . . . . . . 10 𝐸 = (Edg‘𝐺)
42, 3frgr3v 30869 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶)) → ((𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸))))
54exp4b 436 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) → ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → (𝐺 ∈ USGraph → (𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸))))))
653imp1 1366 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)))
7 prcom 4693 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝐶, 𝐴} = {𝐴, 𝐶}
87eleq1i 2852 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ({𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸 ↔ {𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸)
98biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ({𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸 → {𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸)
1093ad2ant3 1153 . . . . . . . . . . . . . . 15 (({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸) → {𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸)
1110adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → {𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸)
12 simpl11 1267 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → 𝐴 ∈ 𝑋)
13 simpl12 1268 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → 𝐵 ∈ 𝑌)
14 simp1 1154 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → 𝐴 ≠ 𝐵)
15143ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → 𝐴 ≠ 𝐵)
1615adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → 𝐴 ≠ 𝐵)
1712, 13, 163jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵))
18 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶})
1918anim1i 627 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph))
2017, 19jca 521 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)))
21 simp1 1154 . . . . . . . . . . . . . . 15 (({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸)
222, 33vfriswmgrlem 30871 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)) → ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 → ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸))
2322imp 412 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)) ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸) → ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸)
2420, 21, 23syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸)
2511, 24jca 521 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸))
26 simpr2 1214 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸)
27 necom 3009 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐴 ≠ 𝐵 ↔ 𝐵 ≠ 𝐴)
2827biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐴 ≠ 𝐵 → 𝐵 ≠ 𝐴)
29283ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → 𝐵 ≠ 𝐴)
30293ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → 𝐵 ≠ 𝐴)
3130adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → 𝐵 ≠ 𝐴)
3213, 12, 313jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ≠ 𝐴))
33 tpcoma 4711 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝐴, 𝐵, 𝐶} = {𝐵, 𝐴, 𝐶}
3418, 33eqtrdi 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → 𝑉 = {𝐵, 𝐴, 𝐶})
3534anim1i 627 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝑉 = {𝐵, 𝐴, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph))
3632, 35jca 521 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → ((𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ≠ 𝐴) ∧ (𝑉 = {𝐵, 𝐴, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)))
37 prcom 4693 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝐴, 𝐵} = {𝐵, 𝐴}
3837eleq1i 2852 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ↔ {𝐵, 𝐴} ∈ 𝐸)
3938biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 → {𝐵, 𝐴} ∈ 𝐸)
40393ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸) → {𝐵, 𝐴} ∈ 𝐸)
412, 33vfriswmgrlem 30871 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ≠ 𝐴) ∧ (𝑉 = {𝐵, 𝐴, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)) → ({𝐵, 𝐴} ∈ 𝐸 → ∃!𝑤 ∈ {𝐵, 𝐴} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))
4241imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ≠ 𝐴) ∧ (𝑉 = {𝐵, 𝐴, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)) ∧ {𝐵, 𝐴} ∈ 𝐸) → ∃!𝑤 ∈ {𝐵, 𝐴} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸)
43 reueq1 3398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ({𝐴, 𝐵} = {𝐵, 𝐴} → (∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ {𝐵, 𝐴} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))
4437, 43ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ {𝐵, 𝐴} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸)
4542, 44sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ≠ 𝐴) ∧ (𝑉 = {𝐵, 𝐴, 𝐶} ∧ 𝐺 ∈ USGraph)) ∧ {𝐵, 𝐴} ∈ 𝐸) → ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸)
4636, 40, 45syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸)
4726, 46jca 521 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))
4825, 47jca 521 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → (({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸) ∧ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸)))
49 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑣 = 𝐴 → {𝑣, 𝐶} = {𝐴, 𝐶})
5049eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑣 = 𝐴 → ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ↔ {𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸))
51 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑣 = 𝐴 → {𝑣, 𝑤} = {𝐴, 𝑤})
5251eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑣 = 𝐴 → ({𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸))
5352reubidv 3382 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑣 = 𝐴 → (∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸))
5450, 53anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑣 = 𝐴 → (({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸)))
55 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑣 = 𝐵 → {𝑣, 𝐶} = {𝐵, 𝐶})
5655eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑣 = 𝐵 → ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ↔ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸))
57 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑣 = 𝐵 → {𝑣, 𝑤} = {𝐵, 𝑤})
5857eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑣 = 𝐵 → ({𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))
5958reubidv 3382 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑣 = 𝐵 → (∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))
6056, 59anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑣 = 𝐵 → (({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸)))
6154, 60ralprg 4657 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌) → (∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸) ∧ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))))
62613adant3 1150 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) → (∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸) ∧ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))))
63623ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸) ∧ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))))
6463adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸) ∧ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))))
6564adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → (∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (({𝐴, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐴, 𝑤} ∈ 𝐸) ∧ ({𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝐵, 𝑤} ∈ 𝐸))))
6648, 65mpbird 260 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
67 diftpsn3 4765 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}) = {𝐴, 𝐵})
68673adant1 1148 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}) = {𝐴, 𝐵})
69 reueq1 3398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}) = {𝐴, 𝐵} → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
7068, 69syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
7170anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → (({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
7268, 71raleqbidv 3335 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
73723ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
7473adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
7574adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ {𝐴, 𝐵} ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ {𝐴, 𝐵} {𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
7666, 75mpbird 260 . . . . . . . . . 10 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
77763mix3d 1357 . . . . . . . . 9 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴})({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵})({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
78 sneq 4594 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐴 → {ℎ} = {𝐴})
7978difeq2d 4074 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝐴 → ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}))
80 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ℎ = 𝐴 → {𝑣, ℎ} = {𝑣, 𝐴})
8180eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐴 → ({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ↔ {𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸))
82 reueq1 3398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}) → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
8379, 82syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐴 → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
8481, 83anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝐴 → (({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
8579, 84raleqbidv 3335 . . . . . . . . . . . . 13 (ℎ = 𝐴 → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴})({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
86 sneq 4594 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐵 → {ℎ} = {𝐵})
8786difeq2d 4074 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝐵 → ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}))
88 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ℎ = 𝐵 → {𝑣, ℎ} = {𝑣, 𝐵})
8988eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐵 → ({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ↔ {𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸))
90 reueq1 3398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}) → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
9187, 90syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐵 → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
9289, 91anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝐵 → (({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
9387, 92raleqbidv 3335 . . . . . . . . . . . . 13 (ℎ = 𝐵 → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵})({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
94 sneq 4594 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐶 → {ℎ} = {𝐶})
9594difeq2d 4074 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝐶 → ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}))
96 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ℎ = 𝐶 → {𝑣, ℎ} = {𝑣, 𝐶})
9796eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐶 → ({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ↔ {𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸))
98 reueq1 3398 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}) → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
9995, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℎ = 𝐶 → (∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
10097, 99anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝐶 → (({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
10195, 100raleqbidv 3335 . . . . . . . . . . . . 13 (ℎ = 𝐶 → (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
10285, 93, 101rextpg 4660 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) → (∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴})({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵})({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
1031023ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴})({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵})({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
104103adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴})({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵})({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
105104adantr 486 . . . . . . . . 9 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → (∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ (∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴})({𝑣, 𝐴} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐴}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵})({𝑣, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐵}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ∨ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶})({𝑣, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {𝐶}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
10677, 105mpbird 260 . . . . . . . 8 (((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸)) → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
107106ex 418 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸 ∧ {𝐶, 𝐴} ∈ 𝐸) → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
1086, 107sylbid 243 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) ∧ 𝐺 ∈ USGraph) → (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
109108expcom 419 . . . . 5 (𝐺 ∈ USGraph → (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
110109com23 87 . . . 4 (𝐺 ∈ USGraph → (𝐺 ∈ FriendGraph → (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
1111, 110mpcom 39 . . 3 (𝐺 ∈ FriendGraph → (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
112111com12 33 . 2 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
113 difeq1 4067 . . . . . 6 (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → (𝑉 ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}))
114 reueq1 3398 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∖ {ℎ}) = ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}) → (∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
115113, 114syl 18 . . . . . . 7 (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → (∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))
116115anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → (({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
117113, 116raleqbidv 3335 . . . . 5 (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → (∀𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
118117rexeqbi1dv 3331 . . . 4 (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → (∃ℎ ∈ 𝑉 ∀𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸) ↔ ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
119118imbi2d 343 . . 3 (𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶} → ((𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ 𝑉 ∀𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)) ↔ (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
1201193ad2ant3 1153 . 2 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → ((𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ 𝑉 ∀𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)) ↔ (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}∀𝑣 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ ({𝐴, 𝐵, 𝐶} ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸))))
121112, 120mpbird 260 1 (((𝐴 ∈ 𝑋 ∧ 𝐵 ∈ 𝑌 ∧ 𝐶 ∈ 𝑍) ∧ (𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐴 ≠ 𝐶 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ 𝑉 = {𝐴, 𝐵, 𝐶}) → (𝐺 ∈ FriendGraph → ∃ℎ ∈ 𝑉 ∀𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ})({𝑣, ℎ} ∈ 𝐸 ∧ ∃!𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {ℎ}){𝑣, 𝑤} ∈ 𝐸)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ w3o 1102   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  ∃!wreu 3364   ∖ cdif 3896  {csn 4584  {cpr 4586  {ctp 4588  ‘cfv 6537  Vtxcvtx 29567  Edgcedg 29618  USGraphcusgr 29723   FriendGraph cfrgr 30852
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-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-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-rmo 3366  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-tp 4589  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-oadd 8473  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-dju 9975  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-hash 14468  df-edg 29619  df-umgr 29654  df-usgr 29725  df-frgr 30853
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