Users' Mathboxes Mathbox for BTernaryTau < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cusgracyclt3v Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cusgracyclt3v 34689
Description: A complete simple graph is acyclic if and only if it has fewer than three vertices. (Contributed by BTernaryTau, 20-Oct-2023.)
Hypothesis
Ref Expression
cusgracyclt3v.1 𝑉 = (Vtxβ€˜πΊ)
Assertion
Ref Expression
cusgracyclt3v (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (𝐺 ∈ AcyclicGraph ↔ (β™―β€˜π‘‰) < 3))

Proof of Theorem cusgracyclt3v
Dummy variables 𝑓 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isacycgr 34678 . . 3 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (𝐺 ∈ AcyclicGraph ↔ Β¬ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…)))
2 3nn0 12506 . . . . . . 7 3 ∈ β„•0
3 cusgracyclt3v.1 . . . . . . . . 9 𝑉 = (Vtxβ€˜πΊ)
43fvexi 6905 . . . . . . . 8 𝑉 ∈ V
5 hashxnn0 14316 . . . . . . . 8 (𝑉 ∈ V β†’ (β™―β€˜π‘‰) ∈ β„•0*)
64, 5ax-mp 5 . . . . . . 7 (β™―β€˜π‘‰) ∈ β„•0*
7 xnn0lem1lt 13241 . . . . . . 7 ((3 ∈ β„•0 ∧ (β™―β€˜π‘‰) ∈ β„•0*) β†’ (3 ≀ (β™―β€˜π‘‰) ↔ (3 βˆ’ 1) < (β™―β€˜π‘‰)))
82, 6, 7mp2an 691 . . . . . 6 (3 ≀ (β™―β€˜π‘‰) ↔ (3 βˆ’ 1) < (β™―β€˜π‘‰))
9 3re 12308 . . . . . . . 8 3 ∈ ℝ
109rexri 11288 . . . . . . 7 3 ∈ ℝ*
11 xnn0xr 12565 . . . . . . . 8 ((β™―β€˜π‘‰) ∈ β„•0* β†’ (β™―β€˜π‘‰) ∈ ℝ*)
126, 11ax-mp 5 . . . . . . 7 (β™―β€˜π‘‰) ∈ ℝ*
13 xrlenlt 11295 . . . . . . 7 ((3 ∈ ℝ* ∧ (β™―β€˜π‘‰) ∈ ℝ*) β†’ (3 ≀ (β™―β€˜π‘‰) ↔ Β¬ (β™―β€˜π‘‰) < 3))
1410, 12, 13mp2an 691 . . . . . 6 (3 ≀ (β™―β€˜π‘‰) ↔ Β¬ (β™―β€˜π‘‰) < 3)
15 3m1e2 12356 . . . . . . 7 (3 βˆ’ 1) = 2
1615breq1i 5149 . . . . . 6 ((3 βˆ’ 1) < (β™―β€˜π‘‰) ↔ 2 < (β™―β€˜π‘‰))
178, 14, 163bitr3i 301 . . . . 5 (Β¬ (β™―β€˜π‘‰) < 3 ↔ 2 < (β™―β€˜π‘‰))
183cusgr3cyclex 34669 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 2 < (β™―β€˜π‘‰)) β†’ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ (β™―β€˜π‘“) = 3))
19 3ne0 12334 . . . . . . . . . . 11 3 β‰  0
20 neeq1 2998 . . . . . . . . . . 11 ((β™―β€˜π‘“) = 3 β†’ ((β™―β€˜π‘“) β‰  0 ↔ 3 β‰  0))
2119, 20mpbiri 258 . . . . . . . . . 10 ((β™―β€˜π‘“) = 3 β†’ (β™―β€˜π‘“) β‰  0)
22 hasheq0 14340 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓 ∈ V β†’ ((β™―β€˜π‘“) = 0 ↔ 𝑓 = βˆ…))
2322elv 3475 . . . . . . . . . . 11 ((β™―β€˜π‘“) = 0 ↔ 𝑓 = βˆ…)
2423necon3bii 2988 . . . . . . . . . 10 ((β™―β€˜π‘“) β‰  0 ↔ 𝑓 β‰  βˆ…)
2521, 24sylib 217 . . . . . . . . 9 ((β™―β€˜π‘“) = 3 β†’ 𝑓 β‰  βˆ…)
2625anim2i 616 . . . . . . . 8 ((𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ (β™―β€˜π‘“) = 3) β†’ (𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…))
27262eximi 1831 . . . . . . 7 (βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ (β™―β€˜π‘“) = 3) β†’ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…))
2818, 27syl 17 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 2 < (β™―β€˜π‘‰)) β†’ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…))
2928ex 412 . . . . 5 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (2 < (β™―β€˜π‘‰) β†’ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…)))
3017, 29biimtrid 241 . . . 4 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (Β¬ (β™―β€˜π‘‰) < 3 β†’ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…)))
3130con1d 145 . . 3 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (Β¬ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…) β†’ (β™―β€˜π‘‰) < 3))
321, 31sylbid 239 . 2 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (𝐺 ∈ AcyclicGraph β†’ (β™―β€˜π‘‰) < 3))
33 cusgrusgr 29206 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ 𝐺 ∈ USGraph)
343usgrcyclgt2v 34664 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…) β†’ 2 < (β™―β€˜π‘‰))
35343expib 1120 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ USGraph β†’ ((𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…) β†’ 2 < (β™―β€˜π‘‰)))
3633, 35syl 17 . . . . . 6 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ ((𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…) β†’ 2 < (β™―β€˜π‘‰)))
3736, 17imbitrrdi 251 . . . . 5 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ ((𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…) β†’ Β¬ (β™―β€˜π‘‰) < 3))
3837exlimdvv 1930 . . . 4 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…) β†’ Β¬ (β™―β€˜π‘‰) < 3))
3938con2d 134 . . 3 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ ((β™―β€˜π‘‰) < 3 β†’ Β¬ βˆƒπ‘“βˆƒπ‘(𝑓(Cyclesβ€˜πΊ)𝑝 ∧ 𝑓 β‰  βˆ…)))
4039, 1sylibrd 259 . 2 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ ((β™―β€˜π‘‰) < 3 β†’ 𝐺 ∈ AcyclicGraph))
4132, 40impbid 211 1 (𝐺 ∈ ComplUSGraph β†’ (𝐺 ∈ AcyclicGraph ↔ (β™―β€˜π‘‰) < 3))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1534  βˆƒwex 1774   ∈ wcel 2099   β‰  wne 2935  Vcvv 3469  βˆ…c0 4318   class class class wbr 5142  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  0cc0 11124  1c1 11125  β„*cxr 11263   < clt 11264   ≀ cle 11265   βˆ’ cmin 11460  2c2 12283  3c3 12284  β„•0cn0 12488  β„•0*cxnn0 12560  β™―chash 14307  Vtxcvtx 28783  USGraphcusgr 28936  ComplUSGraphccusgr 29197  Cyclesccycls 29573  AcyclicGraphcacycgr 34675
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-ifp 1062  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7863  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-2o 8479  df-oadd 8482  df-er 8716  df-map 8836  df-pm 8837  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-dju 9910  df-card 9948  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-nn 12229  df-2 12291  df-3 12292  df-4 12293  df-n0 12489  df-xnn0 12561  df-z 12575  df-uz 12839  df-xneg 13110  df-xadd 13111  df-fz 13503  df-fzo 13646  df-hash 14308  df-word 14483  df-concat 14539  df-s1 14564  df-s2 14817  df-s3 14818  df-s4 14819  df-edg 28835  df-uhgr 28845  df-upgr 28869  df-umgr 28870  df-uspgr 28937  df-usgr 28938  df-nbgr 29120  df-uvtx 29173  df-cplgr 29198  df-cusgr 29199  df-wlks 29387  df-trls 29480  df-pths 29504  df-crcts 29574  df-cycls 29575  df-acycgr 34676
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator