Theorem clwwlknon1loop 30671

Description: If there is a loop at vertex 𝑋, the set of (closed) walks on 𝑋 of length 1 as words over the set of vertices is a singleton containing the singleton word consisting of 𝑋. (Contributed by AV, 11-Feb-2022.) (Revised by AV, 25-Feb-2022.) (Proof shortened by AV, 25-Mar-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
clwwlknon1.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
clwwlknon1.c	⊢ 𝐶 = (ClWWalksNOn‘𝐺)
clwwlknon1.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
clwwlknon1loop	⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → (𝑋𝐶1) = {⟨“𝑋”⟩})

Proof of Theorem clwwlknon1loop

Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simprl 783	. . . 4 ⊢ ((𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)) → 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩)
2		s1cl 14729	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉)
3	2	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉)
4	3	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) ∧ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩) → ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉)
5		eleq1 2849	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ → (𝑤 ∈ Word 𝑉 ↔ ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉))
6	5	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) ∧ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩) → (𝑤 ∈ Word 𝑉 ↔ ⟨“𝑋”⟩ ∈ Word 𝑉))
7	4, 6	mpbird 260	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) ∧ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩) → 𝑤 ∈ Word 𝑉)
8		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → {𝑋} ∈ 𝐸)
9	8	anim1ci 628	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) ∧ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩) → (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸))
10	7, 9	jca 521	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) ∧ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩) → (𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)))
11	10	ex 418	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ → (𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸))))
12	1, 11	impbid2 229	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → ((𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)) ↔ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩))
13	12	alrimiv 1960	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → ∀𝑤((𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)) ↔ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩))
14		clwwlknon1.v	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
15		clwwlknon1.c	. . . . . 6 ⊢ 𝐶 = (ClWWalksNOn‘𝐺)
16		clwwlknon1.e	. . . . . 6 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
17	14, 15, 16	clwwlknon1 30670	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑋𝐶1) = {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)})
18	17	eqeq1d 2763	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → ((𝑋𝐶1) = {⟨“𝑋”⟩} ↔ {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)} = {⟨“𝑋”⟩}))
19	18	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → ((𝑋𝐶1) = {⟨“𝑋”⟩} ↔ {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)} = {⟨“𝑋”⟩}))
20		rabeqsn 4628	. . 3 ⊢ ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)} = {⟨“𝑋”⟩} ↔ ∀𝑤((𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)) ↔ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩))
21	19, 20	bitrdi 290	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → ((𝑋𝐶1) = {⟨“𝑋”⟩} ↔ ∀𝑤((𝑤 ∈ Word 𝑉 ∧ (𝑤 = ⟨“𝑋”⟩ ∧ {𝑋} ∈ 𝐸)) ↔ 𝑤 = ⟨“𝑋”⟩)))
22	13, 21	mpbird 260	1 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ {𝑋} ∈ 𝐸) → (𝑋𝐶1) = {⟨“𝑋”⟩})

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  {crab 3413  {csn 4584  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  1c1 11182  Word cword 14638  ⟨“cs1 14722  Vtxcvtx 29556  Edgcedg 29607  ClWWalksNOncclwwlknon 30660

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 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258

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-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 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-oadd 8464  df-er 8701  df-map 8833  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-nn 12317  df-n0 12588  df-xnn0 12661  df-z 12675  df-uz 12947  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-hash 14455  df-word 14639  df-lsw 14688  df-s1 14723  df-clwwlk 30555  df-clwwlkn 30598  df-clwwlknon 30661

This theorem is used by:  clwwlknon1sn  30673  clwwlknon1le1  30674