MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cusgrexi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cusgrexi 29370
Description: An arbitrary set 𝑉 regarded as set of vertices together with the set of pairs of elements of this set regarded as edges is a complete simple graph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 12-Jan-2018.) (Revised by AV, 5-Nov-2020.) (Proof shortened by AV, 14-Feb-2022.)
Hypothesis
Ref Expression
usgrexi.p 𝑃 = {𝑥 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (♯‘𝑥) = 2}
Assertion
Ref Expression
cusgrexi (𝑉𝑊 → ⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplUSGraph)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑉   𝑥,𝑃   𝑥,𝑊

Proof of Theorem cusgrexi
Dummy variables 𝑒 𝑛 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 usgrexi.p . . 3 𝑃 = {𝑥 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ (♯‘𝑥) = 2}
21usgrexi 29368 . 2 (𝑉𝑊 → ⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ USGraph)
31cusgrexilem1 29366 . . . . . . . . 9 (𝑉𝑊 → ( I ↾ 𝑃) ∈ V)
4 opvtxfv 28931 . . . . . . . . . 10 ((𝑉𝑊 ∧ ( I ↾ 𝑃) ∈ V) → (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = 𝑉)
54eqcomd 2735 . . . . . . . . 9 ((𝑉𝑊 ∧ ( I ↾ 𝑃) ∈ V) → 𝑉 = (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
63, 5mpdan 687 . . . . . . . 8 (𝑉𝑊𝑉 = (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
76eleq2d 2814 . . . . . . 7 (𝑉𝑊 → (𝑣𝑉𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)))
87biimpa 476 . . . . . 6 ((𝑉𝑊𝑣𝑉) → 𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
9 eldifi 4094 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}) → 𝑛𝑉)
109adantl 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑛𝑉)
113, 4mpdan 687 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑉𝑊 → (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = 𝑉)
1211eleq2d 2814 . . . . . . . . . . . 12 (𝑉𝑊 → (𝑛 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ↔ 𝑛𝑉))
1312ad2antrr 726 . . . . . . . . . . 11 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑛 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ↔ 𝑛𝑉))
1410, 13mpbird 257 . . . . . . . . . 10 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑛 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
15 simplr 768 . . . . . . . . . . 11 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑣𝑉)
1611eleq2d 2814 . . . . . . . . . . . 12 (𝑉𝑊 → (𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ↔ 𝑣𝑉))
1716ad2antrr 726 . . . . . . . . . . 11 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ↔ 𝑣𝑉))
1815, 17mpbird 257 . . . . . . . . . 10 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
1914, 18jca 511 . . . . . . . . 9 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑛 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ∧ 𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)))
20 eldifsni 4754 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}) → 𝑛𝑣)
2120adantl 481 . . . . . . . . 9 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑛𝑣)
221cusgrexilem2 29369 . . . . . . . . . 10 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → ∃𝑒 ∈ ran ( I ↾ 𝑃){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒)
23 edgval 28976 . . . . . . . . . . . . 13 (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = ran (iEdg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)
24 opiedgfv 28934 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑉𝑊 ∧ ( I ↾ 𝑃) ∈ V) → (iEdg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = ( I ↾ 𝑃))
253, 24mpdan 687 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑉𝑊 → (iEdg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = ( I ↾ 𝑃))
2625rneqd 5902 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑉𝑊 → ran (iEdg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = ran ( I ↾ 𝑃))
2723, 26eqtrid 2776 . . . . . . . . . . . 12 (𝑉𝑊 → (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = ran ( I ↾ 𝑃))
2827rexeqdv 3300 . . . . . . . . . . 11 (𝑉𝑊 → (∃𝑒 ∈ (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒 ∈ ran ( I ↾ 𝑃){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒))
2928ad2antrr 726 . . . . . . . . . 10 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (∃𝑒 ∈ (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒 ∈ ran ( I ↾ 𝑃){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒))
3022, 29mpbird 257 . . . . . . . . 9 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → ∃𝑒 ∈ (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒)
31 eqid 2729 . . . . . . . . . 10 (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)
32 eqid 2729 . . . . . . . . . 10 (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)
3331, 32nbgrel 29267 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ NeighbVtx 𝑣) ↔ ((𝑛 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ∧ 𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)) ∧ 𝑛𝑣 ∧ ∃𝑒 ∈ (Edg‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩){𝑣, 𝑛} ⊆ 𝑒))
3419, 21, 30, 33syl3anbrc 1344 . . . . . . . 8 (((𝑉𝑊𝑣𝑉) ∧ 𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑛 ∈ (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ NeighbVtx 𝑣))
3534ralrimiva 3125 . . . . . . 7 ((𝑉𝑊𝑣𝑉) → ∀𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ NeighbVtx 𝑣))
3611adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝑉𝑊𝑣𝑉) → (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) = 𝑉)
3736difeq1d 4088 . . . . . . 7 ((𝑉𝑊𝑣𝑉) → ((Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ∖ {𝑣}) = (𝑉 ∖ {𝑣}))
3835, 37raleqtrrdv 3303 . . . . . 6 ((𝑉𝑊𝑣𝑉) → ∀𝑛 ∈ ((Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ NeighbVtx 𝑣))
3931uvtxel 29315 . . . . . 6 (𝑣 ∈ (UnivVtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ↔ (𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ∧ ∀𝑛 ∈ ((Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩) ∖ {𝑣})𝑛 ∈ (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ NeighbVtx 𝑣)))
408, 38, 39sylanbrc 583 . . . . 5 ((𝑉𝑊𝑣𝑉) → 𝑣 ∈ (UnivVtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
4140ralrimiva 3125 . . . 4 (𝑉𝑊 → ∀𝑣𝑉 𝑣 ∈ (UnivVtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
4241, 11raleqtrrdv 3303 . . 3 (𝑉𝑊 → ∀𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)𝑣 ∈ (UnivVtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩))
43 opex 5424 . . . 4 𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ V
4431iscplgr 29342 . . . 4 (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ V → (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplGraph ↔ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)𝑣 ∈ (UnivVtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)))
4543, 44mp1i 13 . . 3 (𝑉𝑊 → (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplGraph ↔ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)𝑣 ∈ (UnivVtx‘⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩)))
4642, 45mpbird 257 . 2 (𝑉𝑊 → ⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplGraph)
47 iscusgr 29345 . 2 (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplUSGraph ↔ (⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ USGraph ∧ ⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplGraph))
482, 46, 47sylanbrc 583 1 (𝑉𝑊 → ⟨𝑉, ( I ↾ 𝑃)⟩ ∈ ComplUSGraph)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  wne 2925  wral 3044  wrex 3053  {crab 3405  Vcvv 3447  cdif 3911  wss 3914  𝒫 cpw 4563  {csn 4589  {cpr 4591  cop 4595   I cid 5532  ran crn 5639  cres 5640  cfv 6511  (class class class)co 7387  2c2 12241  chash 14295  Vtxcvtx 28923  iEdgciedg 28924  Edgcedg 28974  USGraphcusgr 29076   NeighbVtx cnbgr 29259  UnivVtxcuvtx 29312  ComplGraphccplgr 29336  ComplUSGraphccusgr 29337
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-oadd 8438  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-dju 9854  df-card 9892  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-2 12249  df-n0 12443  df-z 12530  df-uz 12794  df-fz 13469  df-hash 14296  df-vtx 28925  df-iedg 28926  df-edg 28975  df-usgr 29078  df-nbgr 29260  df-uvtx 29313  df-cplgr 29338  df-cusgr 29339
This theorem is referenced by:  cusgrexg  29371
  Copyright terms: Public domain W3C validator