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

Theorem cusgredgex 35626
Description: Any two (distinct) vertices in a complete simple graph are connected to each other by an edge. (Contributed by BTernaryTau, 3-Oct-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
cusgredgex.1 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
cusgredgex.2 𝐸 = (Edg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
cusgredgex (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸))

Proof of Theorem cusgredgex
Dummy variable 𝑒 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cusgrcplgr 29785 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → 𝐺 ∈ ComplGraph)
2 cusgredgex.1 . . . . . . . . 9 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3 cusgredgex.2 . . . . . . . . 9 𝐸 = (Edg‘𝐺)
42, 3cplgredgex 35625 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ ComplGraph → ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → ∃𝑒𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒))
51, 4syl 18 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → ∃𝑒𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒))
65imp 412 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ∃𝑒𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒)
7 df-rex 3093 . . . . . 6 (∃𝑒𝐸 {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒(𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒))
86, 7sylib 221 . . . . 5 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ∃𝑒(𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒))
9 eldifsni 4761 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}) → 𝐵𝐴)
109necomd 3016 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}) → 𝐴𝐵)
1110adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → 𝐴𝐵)
12 hashprg 14442 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → (𝐴𝐵 ↔ (♯‘{𝐴, 𝐵}) = 2))
1311, 12mpbid 235 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → (♯‘{𝐴, 𝐵}) = 2)
1413adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → (♯‘{𝐴, 𝐵}) = 2)
15 cusgrusgr 29784 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
163usgredgppr 29561 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑒𝐸) → (♯‘𝑒) = 2)
1715, 16sylan 592 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) → (♯‘𝑒) = 2)
1817adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → (♯‘𝑒) = 2)
1914, 18eqtr4d 2804 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → (♯‘{𝐴, 𝐵}) = (♯‘𝑒))
20 simpl 488 . . . . . . . . . . 11 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → (𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸))
21 vex 3462 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑒 ∈ V
22 2nn0 12531 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℕ0
23 hashvnfin 14407 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑒 ∈ V ∧ 2 ∈ ℕ0) → ((♯‘𝑒) = 2 → 𝑒 ∈ Fin))
2421, 22, 23mp2an 705 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑒) = 2 → 𝑒 ∈ Fin)
2517, 24syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) → 𝑒 ∈ Fin)
26 fisshasheq 35618 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑒 ∈ Fin ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ∧ (♯‘{𝐴, 𝐵}) = (♯‘𝑒)) → {𝐴, 𝐵} = 𝑒)
2725, 26syl3an1 1181 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 ∧ (♯‘{𝐴, 𝐵}) = (♯‘𝑒)) → {𝐴, 𝐵} = 𝑒)
28273comr 1143 . . . . . . . . . . . 12 (((♯‘{𝐴, 𝐵}) = (♯‘𝑒) ∧ (𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → {𝐴, 𝐵} = 𝑒)
29283exp 1137 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘{𝐴, 𝐵}) = (♯‘𝑒) → ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → {𝐴, 𝐵} = 𝑒)))
3019, 20, 29sylc 66 . . . . . . . . . 10 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸) ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → {𝐴, 𝐵} = 𝑒))
31303impa 1127 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑒𝐸 ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → {𝐴, 𝐵} = 𝑒))
32313com23 1144 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) ∧ 𝑒𝐸) → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → {𝐴, 𝐵} = 𝑒))
33323expia 1139 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → (𝑒𝐸 → ({𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒 → {𝐴, 𝐵} = 𝑒)))
3433imdistand 581 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ((𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → (𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} = 𝑒)))
3534eximdv 1950 . . . . 5 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → (∃𝑒(𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ 𝑒) → ∃𝑒(𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} = 𝑒)))
368, 35mpd 16 . . . 4 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ∃𝑒(𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} = 𝑒))
37 pm3.22 465 . . . . . 6 ((𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} = 𝑒) → ({𝐴, 𝐵} = 𝑒𝑒𝐸))
38 eqcom 2773 . . . . . . 7 ({𝐴, 𝐵} = 𝑒𝑒 = {𝐴, 𝐵})
3938anbi1i 636 . . . . . 6 (({𝐴, 𝐵} = 𝑒𝑒𝐸) ↔ (𝑒 = {𝐴, 𝐵} ∧ 𝑒𝐸))
4037, 39sylib 221 . . . . 5 ((𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} = 𝑒) → (𝑒 = {𝐴, 𝐵} ∧ 𝑒𝐸))
4140eximi 1868 . . . 4 (∃𝑒(𝑒𝐸 ∧ {𝐴, 𝐵} = 𝑒) → ∃𝑒(𝑒 = {𝐴, 𝐵} ∧ 𝑒𝐸))
4236, 41syl 18 . . 3 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → ∃𝑒(𝑒 = {𝐴, 𝐵} ∧ 𝑒𝐸))
43 prex 5412 . . . 4 {𝐴, 𝐵} ∈ V
44 eleq1 2854 . . . 4 (𝑒 = {𝐴, 𝐵} → (𝑒𝐸 ↔ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸))
4543, 44ceqsexv 3506 . . 3 (∃𝑒(𝑒 = {𝐴, 𝐵} ∧ 𝑒𝐸) ↔ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸)
4642, 45sylib 221 . 2 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴}))) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸)
4746ex 418 1 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ((𝐴𝑉𝐵 ∈ (𝑉 ∖ {𝐴})) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wex 1812  wcel 2146  wne 2961  wrex 3092  Vcvv 3458  cdif 3905  wss 3908  {csn 4592  {cpr 4594  cfv 6540  Fincfn 8945  2c2 12305  0cn0 12514  chash 14377  Vtxcvtx 29361  Edgcedg 29412  USGraphcusgr 29514  ComplGraphccplgr 29774  ComplUSGraphccusgr 29775
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-sep 5260  ax-nul 5272  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7738  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4876  df-int 4916  df-iun 4961  df-br 5113  df-opab 5177  df-mpt 5196  df-tr 5222  df-id 5559  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-oadd 8459  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-dju 9898  df-card 9936  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11453  df-neg 11454  df-nn 12244  df-2 12313  df-n0 12515  df-z 12602  df-uz 12873  df-fz 13546  df-hash 14378  df-edg 29413  df-usgr 29516  df-nbgr 29698  df-uvtx 29751  df-cplgr 29776  df-cusgr 29777
This theorem is used by:  cusgredgex2  35627
  Copyright terms: Public domain W3C validator