Theorem ausgrusgri 28395

Description: The equivalence of the definitions of a simple graph, expressed with the set of vertices and the set of edges. (Contributed by AV, 15-Oct-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
ausgr.1	⊢ 𝐺 = {⟨𝑣, 𝑒⟩ ∣ 𝑒 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝑣 ∣ (♯‘𝑥) = 2}}
ausgrusgri.1	⊢ 𝑂 = {𝑓 ∣ 𝑓:dom 𝑓–1-1→ran 𝑓}

Assertion

Ref	Expression
ausgrusgri	⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ (Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → 𝐻 ∈ USGraph)

Distinct variable groups:   𝑣,𝑒,𝑥,𝐻   𝑓,𝐻   𝑥,𝑊

Allowed substitution hints:   𝐺(𝑥,𝑣,𝑒,𝑓)   𝑂(𝑥,𝑣,𝑒,𝑓)   𝑊(𝑣,𝑒,𝑓)

Proof of Theorem ausgrusgri

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fvex 6894	. . . . 5 ⊢ (Vtx‘𝐻) ∈ V
2		fvex 6894	. . . . 5 ⊢ (Edg‘𝐻) ∈ V
3		ausgr.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐺 = {⟨𝑣, 𝑒⟩ ∣ 𝑒 ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 𝑣 ∣ (♯‘𝑥) = 2}}
4	3	isausgr 28391	. . . . 5 ⊢ (((Vtx‘𝐻) ∈ V ∧ (Edg‘𝐻) ∈ V) → ((Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) ↔ (Edg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2}))
5	1, 2, 4	mp2an 691	. . . 4 ⊢ ((Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) ↔ (Edg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})
6		edgval 28276	. . . . . . 7 ⊢ (Edg‘𝐻) = ran (iEdg‘𝐻)
7	6	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝐻 ∈ 𝑊 → (Edg‘𝐻) = ran (iEdg‘𝐻))
8	7	sseq1d 4011	. . . . 5 ⊢ (𝐻 ∈ 𝑊 → ((Edg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2} ↔ ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2}))
9		ausgrusgri.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑂 = {𝑓 ∣ 𝑓:dom 𝑓–1-1→ran 𝑓}
10	9	eleq2i 2826	. . . . . . . . 9 ⊢ ((iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂 ↔ (iEdg‘𝐻) ∈ {𝑓 ∣ 𝑓:dom 𝑓–1-1→ran 𝑓})
11		fvex 6894	. . . . . . . . . 10 ⊢ (iEdg‘𝐻) ∈ V
12		id 22	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (iEdg‘𝐻) → 𝑓 = (iEdg‘𝐻))
13		dmeq 5898	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (iEdg‘𝐻) → dom 𝑓 = dom (iEdg‘𝐻))
14		rneq 5930	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (iEdg‘𝐻) → ran 𝑓 = ran (iEdg‘𝐻))
15	12, 13, 14	f1eq123d 6815	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = (iEdg‘𝐻) → (𝑓:dom 𝑓–1-1→ran 𝑓 ↔ (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→ran (iEdg‘𝐻)))
16	11, 15	elab 3666	. . . . . . . . 9 ⊢ ((iEdg‘𝐻) ∈ {𝑓 ∣ 𝑓:dom 𝑓–1-1→ran 𝑓} ↔ (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→ran (iEdg‘𝐻))
17	10, 16	sylbb 218	. . . . . . . 8 ⊢ ((iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂 → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→ran (iEdg‘𝐻))
18	17	3ad2ant3 1136	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2} ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→ran (iEdg‘𝐻))
19		simp2 1138	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2} ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})
20		f1ssr 6784	. . . . . . 7 ⊢ (((iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→ran (iEdg‘𝐻) ∧ ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2}) → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})
21	18, 19, 20	syl2anc 585	. . . . . 6 ⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2} ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})
22	21	3exp 1120	. . . . 5 ⊢ (𝐻 ∈ 𝑊 → (ran (iEdg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2} → ((iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂 → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})))
23	8, 22	sylbid 239	. . . 4 ⊢ (𝐻 ∈ 𝑊 → ((Edg‘𝐻) ⊆ {𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2} → ((iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂 → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})))
24	5, 23	biimtrid 241	. . 3 ⊢ (𝐻 ∈ 𝑊 → ((Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) → ((iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂 → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})))
25	24	3imp 1112	. 2 ⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ (Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2})
26		eqid 2733	. . . 4 ⊢ (Vtx‘𝐻) = (Vtx‘𝐻)
27		eqid 2733	. . . 4 ⊢ (iEdg‘𝐻) = (iEdg‘𝐻)
28	26, 27	isusgrs 28383	. . 3 ⊢ (𝐻 ∈ 𝑊 → (𝐻 ∈ USGraph ↔ (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2}))
29	28	3ad2ant1 1134	. 2 ⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ (Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → (𝐻 ∈ USGraph ↔ (iEdg‘𝐻):dom (iEdg‘𝐻)–1-1→{𝑥 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐻) ∣ (♯‘𝑥) = 2}))
30	25, 29	mpbird 257	1 ⊢ ((𝐻 ∈ 𝑊 ∧ (Vtx‘𝐻)𝐺(Edg‘𝐻) ∧ (iEdg‘𝐻) ∈ 𝑂) → 𝐻 ∈ USGraph)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  {cab 2710  {crab 3433  Vcvv 3475   ⊆ wss 3946  𝒫 cpw 4598   class class class wbr 5144  {copab 5206  dom cdm 5672  ran crn 5673  –1-1→wf1 6532  ‘cfv 6535  2c2 12254  ♯chash 14277  Vtxcvtx 28223  iEdgciedg 28224  Edgcedg 28274  USGraphcusgr 28376

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5295  ax-nul 5302  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7712  ax-cnex 11153  ax-resscn 11154  ax-1cn 11155  ax-icn 11156  ax-addcl 11157  ax-addrcl 11158  ax-mulcl 11159  ax-mulrcl 11160  ax-mulcom 11161  ax-addass 11162  ax-mulass 11163  ax-distr 11164  ax-i2m1 11165  ax-1ne0 11166  ax-1rid 11167  ax-rnegex 11168  ax-rrecex 11169  ax-cnre 11170  ax-pre-lttri 11171  ax-pre-lttrn 11172  ax-pre-ltadd 11173  ax-pre-mulgt0 11174

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3776  df-csb 3892  df-dif 3949  df-un 3951  df-in 3953  df-ss 3963  df-pss 3965  df-nul 4321  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4905  df-int 4947  df-iun 4995  df-br 5145  df-opab 5207  df-mpt 5228  df-tr 5262  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6292  df-ord 6359  df-on 6360  df-lim 6361  df-suc 6362  df-iota 6487  df-fun 6537  df-fn 6538  df-f 6539  df-f1 6540  df-fo 6541  df-f1o 6542  df-fv 6543  df-riota 7352  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7843  df-1st 7962  df-2nd 7963  df-frecs 8253  df-wrecs 8284  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-er 8691  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-card 9921  df-pnf 11237  df-mnf 11238  df-xr 11239  df-ltxr 11240  df-le 11241  df-sub 11433  df-neg 11434  df-nn 12200  df-2 12262  df-n0 12460  df-z 12546  df-uz 12810  df-fz 13472  df-hash 14278  df-edg 28275  df-usgr 28378

This theorem is referenced by:  usgrausgrb  28396