Theorem cusgrfi 30072

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 9296	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑉 ∈ Fin → ∃𝑛 𝑛 ∈ 𝑉)
2		cusgrfi.v	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3		eqeq1 2767	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑒 = 𝑝 → (𝑒 = {𝑣, 𝑛} ↔ 𝑝 = {𝑣, 𝑛}))
4	3	anbi2d 642	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 = 𝑝 → ((𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛}) ↔ (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑝 = {𝑣, 𝑛})))
5	4	rexbidv 3190	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 = 𝑝 → (∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛}) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑝 = {𝑣, 𝑛})))
6	5	cbvrabv 3426	. . . . . . . . 9 ⊢ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} = {𝑝 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑝 = {𝑣, 𝑛})}
7		eqid 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 ∈ (𝑉 ∖ {𝑛}) ↦ {𝑝, 𝑛}) = (𝑝 ∈ (𝑉 ∖ {𝑛}) ↦ {𝑝, 𝑛})
8	2, 6, 7	cusgrfilem3 30071	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (𝑉 ∈ Fin ↔ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin))
9	8	notbid 321	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (¬ 𝑉 ∈ Fin ↔ ¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin))
10	9	biimpac 484	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → ¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin)
11	2, 6	cusgrfilem1 30069	. . . . . . . . . 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 2855	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐸 ∈ Fin ↔ (Edg‘𝐺) ∈ Fin)
14		ssfi 9219	. . . . . . . . . . . . 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 419	. . . . . . . . . . . 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 245	. . . . . . . . . . 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 153	. . . . . . . . . 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 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
19	18	expcom 419	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin)))
20	19	com23 87	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ 𝑉 → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin)))
21	20	adantl 487	. . . . . 6 ⊢ ((¬ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → (¬ {𝑒 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃𝑣 ∈ 𝑉 (𝑣 ≠ 𝑛 ∧ 𝑒 = {𝑣, 𝑛})} ∈ Fin → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin)))
22	10, 21	mpd 16	. . . . 5 ⊢ ((¬ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑛 ∈ 𝑉) → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
23	1, 22	exlimddv 1970	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑉 ∈ Fin → (𝐺 ∈ ComplUSGraph → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
24	23	com12 33	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (¬ 𝑉 ∈ Fin → ¬ 𝐸 ∈ Fin))
25	24	con4d 116	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (𝐸 ∈ Fin → 𝑉 ∈ Fin))
26	25	imp 412	1 ⊢ ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝐸 ∈ Fin) → 𝑉 ∈ Fin)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∃wrex 3090  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  𝒫 cpw 4560  {csn 4588  {cpr 4590   ↦ cmpt 5190  ‘cfv 6561  Fincfn 9004  Vtxcvtx 29607  Edgcedg 29658  ComplUSGraphccusgr 30024

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-oadd 8511  df-er 8748  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-dju 10012  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-nn 12366  df-2 12435  df-n0 12637  df-xnn0 12710  df-z 12724  df-uz 12996  df-fz 13670  df-hash 14505  df-edg 29659  df-upgr 29693  df-umgr 29694  df-usgr 29765  df-nbgr 29947  df-uvtx 30000  df-cplgr 30025  df-cusgr 30026

This theorem is used by:  sizusglecusglem2  30076