Theorem cusconngr 30819

Description: A complete hypergraph is connected. (Contributed by Alexander van der Vekens, 4-Dec-2017.) (Revised by AV, 15-Feb-2021.)

Assertion

Ref	Expression
cusconngr	⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐺 ∈ ComplGraph) → 𝐺 ∈ ConnGraph)

Proof of Theorem cusconngr

Dummy variables 𝑐 𝑒 𝑓 𝑘 𝑛 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
2		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
3	1, 2	iscplgredg 30025	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝐺 ∈ ComplGraph ↔ ∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑒 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒))
4		simp-4l 795	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) ∧ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺)) ∧ {𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒) → 𝐺 ∈ UHGraph)
5		simpr 490	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) → 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺))
6		eldifi 4070	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘}) → 𝑛 ∈ (Vtx‘𝐺))
7	5, 6	anim12i 625	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) → (𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑛 ∈ (Vtx‘𝐺)))
8	7	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) ∧ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺)) → (𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑛 ∈ (Vtx‘𝐺)))
9	8	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) ∧ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺)) ∧ {𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒) → (𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑛 ∈ (Vtx‘𝐺)))
10		id 23	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 ∈ (Edg‘𝐺) → 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺))
11		sseq2 3939	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑐 = 𝑒 → ({𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑐 ↔ {𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒))
12	11	adantl 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑒 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑐 = 𝑒) → ({𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑐 ↔ {𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒))
13	10, 12	rspcedv 3573	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 ∈ (Edg‘𝐺) → ({𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒 → ∃𝑐 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑐))
14	13	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) ∧ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺)) → ({𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒 → ∃𝑐 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑐))
15	14	imp 412	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) ∧ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺)) ∧ {𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒) → ∃𝑐 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑐)
16	1, 2	1pthon2v 30781	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ (𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑛 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ ∃𝑐 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑐) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝)
17	4, 9, 15, 16	syl3anc 1399	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) ∧ 𝑒 ∈ (Edg‘𝐺)) ∧ {𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝)
18	17	rexlimdva2 3169	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})) → (∃𝑒 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒 → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝))
19	18	ralimdva 3178	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑒 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒 → ∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝))
20	19	ralimdva 3178	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑒 ∈ (Edg‘𝐺){𝑘, 𝑛} ⊆ 𝑒 → ∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝))
21	3, 20	sylbid 243	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝐺 ∈ ComplGraph → ∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝))
22	21	imp 412	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐺 ∈ ComplGraph) → ∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝)
23	1	isconngr1 30818	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → (𝐺 ∈ ConnGraph ↔ ∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝))
24	23	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐺 ∈ ComplGraph) → (𝐺 ∈ ConnGraph ↔ ∀𝑘 ∈ (Vtx‘𝐺)∀𝑛 ∈ ((Vtx‘𝐺) ∖ {𝑘})∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝑘(PathsOn‘𝐺)𝑛)𝑝))
25	22, 24	mpbird 260	1 ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐺 ∈ ComplGraph) → 𝐺 ∈ ConnGraph)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  {csn 4588  {cpr 4590   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  Vtxcvtx 29601  Edgcedg 29652  UHGraphcuhgr 29661  ComplGraphccplgr 30017  PathsOncpthson 30324  ConnGraphcconngr 30814

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  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 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-er 8742  df-map 8874  df-pm 8875  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-2 12429  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-hash 14499  df-word 14683  df-concat 14740  df-s1 14767  df-s2 15024  df-edg 29653  df-uhgr 29663  df-nbgr 29941  df-uvtx 29994  df-cplgr 30019  df-wlks 30207  df-wlkson 30208  df-trls 30302  df-trlson 30303  df-pths 30326  df-pthson 30328  df-conngr 30815

This theorem is used by: (None)