Theorem acycgrcycl 35120

Description: Any cycle in an acyclic graph is trivial (i.e. has one vertex and no edges). (Contributed by BTernaryTau, 12-Oct-2023.)

Assertion

Ref	Expression
acycgrcycl	⊢ ((𝐺 ∈ AcyclicGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃) → 𝐹 = ∅)

Proof of Theorem acycgrcycl

Dummy variables 𝑓 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cycliswlk 29743	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2		wlkv 29558	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (𝐺 ∈ V ∧ 𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V))
3	1, 2	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → (𝐺 ∈ V ∧ 𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V))
4	3	simp2d 1143	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹 ∈ V)
5	4	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ AcyclicGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃) → 𝐹 ∈ V)
6	3	simp3d 1144	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝑃 ∈ V)
7	6	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ AcyclicGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃) → 𝑃 ∈ V)
8		breq1 5095	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 ↔ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑝))
9		eqeq1 2733	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (𝑓 = ∅ ↔ 𝐹 = ∅))
10	8, 9	imbi12d 344	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → ((𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝑓 = ∅) ↔ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝐹 = ∅)))
11		breq2 5096	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑝 ↔ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃))
12	11	imbi1d 341	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → ((𝐹(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝐹 = ∅) ↔ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹 = ∅)))
13	10, 12	sylan9bb 509	. . . . 5 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑝 = 𝑃) → ((𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝑓 = ∅) ↔ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹 = ∅)))
14		isacycgr1 35119	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐺 ∈ AcyclicGraph → (𝐺 ∈ AcyclicGraph ↔ ∀𝑓∀𝑝(𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝑓 = ∅)))
15	14	ibi 267	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ AcyclicGraph → ∀𝑓∀𝑝(𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝑓 = ∅))
16	15	19.21bbi 2191	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ AcyclicGraph → (𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝑓 = ∅))
17	16	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ AcyclicGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃) → (𝑓(Cycles‘𝐺)𝑝 → 𝑓 = ∅))
18	5, 7, 13, 17	vtocl2d 3517	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ AcyclicGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃) → (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹 = ∅))
19	18	ex 412	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ AcyclicGraph → (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹 = ∅)))
20	19	pm2.43d 53	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ AcyclicGraph → (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → 𝐹 = ∅))
21	20	imp 406	1 ⊢ ((𝐺 ∈ AcyclicGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃) → 𝐹 = ∅)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086  ∀wal 1538   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  Vcvv 3436  ∅c0 4284   class class class wbr 5092  ‘cfv 6482  Walkscwlks 29542  Cyclesccycls 29730  AcyclicGraphcacycgr 35115

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-ifp 1063  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-int 4897  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-er 8625  df-map 8755  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-card 9835  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-nn 12129  df-n0 12385  df-z 12472  df-uz 12736  df-fz 13411  df-fzo 13558  df-hash 14238  df-word 14421  df-wlks 29545  df-trls 29636  df-pths 29659  df-cycls 29732  df-acycgr 35116

This theorem is referenced by:  pthacycspth  35130