Theorem cusgrfi 29476

Description: If the size of a complete simple graph is finite, then its order is also finite. (Contributed by Alexander van der Vekens, 13-Jan-2018.) (Revised by AV, 11-Nov-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
cusgrfi.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
cusgrfi.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
cusgrfi	⊢ ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝐸 ∈ Fin) → 𝑉 ∈ Fin)

Proof of Theorem cusgrfi

Dummy variables 𝑛 𝑝 𝑒 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfielex 9307	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑉 ∈ Fin → ∃𝑛 𝑛 ∈ 𝑉)
2		cusgrfi.v	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3		eqeq1 2741	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑒 = 𝑝 → (𝑒 = {𝑣, 𝑛} ↔ 𝑝 = {𝑣, 𝑛}))
4	3	anbi2d 630	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 = 𝑝 → ((𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛}) ↔ (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑝 = {𝑣, 𝑛})))
5	4	rexbidv 3179	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 = 𝑝 → (∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛}) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑝 = {𝑣, 𝑛})))
6	5	cbvrabv 3447	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} = {𝑝 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑝 = {𝑣, 𝑛})}
7		eqid 2737	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 ∈ (𝑉 ∖ {𝑛}) ↦ {𝑝, 𝑛}) = (𝑝 ∈ (𝑉 ∖ {𝑛}) ↦ {𝑝, 𝑛})
8	2, 6, 7	cusgrfilem3 29475	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (𝑉 ∈ Fin ↔ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin))
9	8	notbid 318	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (¬ 𝑉 ∈ Fin ↔ ¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin))
10	9	biimpac 478	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → ¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin)
11	2, 6	cusgrfilem1 29473	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ⊆ (Edg‘𝐺))
12		cusgrfi.e	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
13	12	eleq1i 2832	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐸 ∈ Fin ↔ (Edg‘𝐺) ∈ Fin)
14		ssfi 9213	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((Edg‘𝐺) ∈ Fin ∧ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ⊆ (Edg‘𝐺)) → {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin)
15	14	expcom 413	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ({𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ⊆ (Edg‘𝐺) → ((Edg‘𝐺) ∈ Fin → {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin))
16	13, 15	biimtrid 242	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ⊆ (Edg‘𝐺) → (𝐸 ∈ Fin → {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin))
17	16	con3d 152	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ⊆ (Edg‘𝐺) → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
18	11, 17	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
19	18	expcom 413	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin)))
20	19	com23 86	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin)))
21	20	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin)))
22	10, 21	mpd 15	. . . . 5 ⊢ ((¬ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
23	1, 22	exlimddv 1935	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑉 ∈ Fin → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
24	23	com12 32	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (¬ 𝑉 ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
25	24	con4d 115	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (𝐸 ∈ Fin → 𝑉 ∈ Fin))
26	25	imp 406	1 ⊢ ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝐸 ∈ Fin) → 𝑉 ∈ Fin)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2940  ∃wrex 3070  {crab 3436   ∖ cdif 3948   ⊆ wss 3951  𝒫 cpw 4600  {csn 4626  {cpr 4628   ↦ cmpt 5225  ‘cfv 6561  Fincfn 8985  Vtxcvtx 29013  Edgcedg 29064  ComplUSGraphccusgr 29427

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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-oadd 8510  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-dju 9941  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-nn 12267  df-2 12329  df-n0 12527  df-xnn0 12600  df-z 12614  df-uz 12879  df-fz 13548  df-hash 14370  df-edg 29065  df-upgr 29099  df-umgr 29100  df-usgr 29168  df-nbgr 29350  df-uvtx 29403  df-cplgr 29428  df-cusgr 29429

This theorem is referenced by:  sizusglecusglem2  29480