Theorem cusconngr 30725

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 2760	. . . . 5 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
2		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
3	1, 2	iscplgredg 29931	. . . 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 4077	. . . . . . . . . . 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 3956	. . . . . . . . . . . 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 3569	. . . . . . . . . 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 30687	. . . . . . . 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 1398	. . . . . . 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 3165	. . . . . 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 3174	. . . . 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 3174	. . . 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 30724	. . 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 2145  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   ∖ cdif 3895   ⊆ wss 3898  {csn 4583  {cpr 4585   class class class wbr 5102  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  Vtxcvtx 29507  Edgcedg 29558  UHGraphcuhgr 29567  ComplGraphccplgr 29923  PathsOncpthson 30230  ConnGraphcconngr 30720

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 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248

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 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-card 9991  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-2 12374  df-n0 12576  df-z 12663  df-uz 12935  df-fz 13609  df-fzo 13757  df-hash 14442  df-word 14626  df-concat 14683  df-s1 14710  df-s2 14966  df-edg 29559  df-uhgr 29569  df-nbgr 29847  df-uvtx 29900  df-cplgr 29925  df-wlks 30113  df-wlkson 30114  df-trls 30208  df-trlson 30209  df-pths 30232  df-pthson 30234  df-conngr 30721

This theorem is used by: (None)