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

Theorem cusgrsizeinds 27819
Description: Part 1 of induction step in cusgrsize 27821. The size of a complete simple graph with 𝑛 vertices is (𝑛 − 1) plus the size of the complete graph reduced by one vertex. (Contributed by Alexander van der Vekens, 11-Jan-2018.) (Revised by AV, 9-Nov-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
cusgrsizeindb0.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
cusgrsizeindb0.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
cusgrsizeinds.f 𝐹 = {𝑒𝐸𝑁𝑒}
Assertion
Ref Expression
cusgrsizeinds ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (♯‘𝐸) = (((♯‘𝑉) − 1) + (♯‘𝐹)))
Distinct variable groups:   𝑒,𝐸   𝑒,𝐺   𝑒,𝑁   𝑒,𝑉
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑒)

Proof of Theorem cusgrsizeinds
StepHypRef Expression
1 cusgrusgr 27786 . . . 4 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
2 cusgrsizeindb0.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
32isfusgr 27685 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ FinUSGraph ↔ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
4 fusgrfis 27697 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ FinUSGraph → (Edg‘𝐺) ∈ Fin)
53, 4sylbir 234 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (Edg‘𝐺) ∈ Fin)
65a1d 25 . . . . 5 ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (𝑁𝑉 → (Edg‘𝐺) ∈ Fin))
76ex 413 . . . 4 (𝐺 ∈ USGraph → (𝑉 ∈ Fin → (𝑁𝑉 → (Edg‘𝐺) ∈ Fin)))
81, 7syl 17 . . 3 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → (𝑉 ∈ Fin → (𝑁𝑉 → (Edg‘𝐺) ∈ Fin)))
983imp 1110 . 2 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (Edg‘𝐺) ∈ Fin)
10 eqid 2738 . . . . . . 7 {𝑒𝐸𝑁𝑒} = {𝑒𝐸𝑁𝑒}
11 cusgrsizeinds.f . . . . . . 7 𝐹 = {𝑒𝐸𝑁𝑒}
1210, 11elnelun 4323 . . . . . 6 ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹) = 𝐸
1312eqcomi 2747 . . . . 5 𝐸 = ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹)
1413fveq2i 6777 . . . 4 (♯‘𝐸) = (♯‘({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹))
1514a1i 11 . . 3 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → (♯‘𝐸) = (♯‘({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹)))
16 cusgrsizeindb0.e . . . . . . . 8 𝐸 = (Edg‘𝐺)
1716eqcomi 2747 . . . . . . 7 (Edg‘𝐺) = 𝐸
1817eleq1i 2829 . . . . . 6 ((Edg‘𝐺) ∈ Fin ↔ 𝐸 ∈ Fin)
19 rabfi 9044 . . . . . 6 (𝐸 ∈ Fin → {𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin)
2018, 19sylbi 216 . . . . 5 ((Edg‘𝐺) ∈ Fin → {𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin)
2120adantl 482 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → {𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin)
221anim1i 615 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
2322, 3sylibr 233 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐺 ∈ FinUSGraph)
242, 16, 11usgrfilem 27694 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐸 ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin))
2523, 24stoic3 1779 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (𝐸 ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin))
2618, 25bitrid 282 . . . . 5 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → ((Edg‘𝐺) ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin))
2726biimpa 477 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → 𝐹 ∈ Fin)
2810, 11elneldisj 4322 . . . . 5 ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∩ 𝐹) = ∅
2928a1i 11 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∩ 𝐹) = ∅)
30 hashun 14097 . . . 4 (({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin ∧ 𝐹 ∈ Fin ∧ ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∩ 𝐹) = ∅) → (♯‘({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹)) = ((♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) + (♯‘𝐹)))
3121, 27, 29, 30syl3anc 1370 . . 3 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → (♯‘({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹)) = ((♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) + (♯‘𝐹)))
322, 16cusgrsizeindslem 27818 . . . . 5 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) = ((♯‘𝑉) − 1))
3332adantr 481 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → (♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) = ((♯‘𝑉) − 1))
3433oveq1d 7290 . . 3 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → ((♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) + (♯‘𝐹)) = (((♯‘𝑉) − 1) + (♯‘𝐹)))
3515, 31, 343eqtrd 2782 . 2 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → (♯‘𝐸) = (((♯‘𝑉) − 1) + (♯‘𝐹)))
369, 35mpdan 684 1 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (♯‘𝐸) = (((♯‘𝑉) − 1) + (♯‘𝐹)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  w3a 1086   = wceq 1539  wcel 2106  wnel 3049  {crab 3068  cun 3885  cin 3886  c0 4256  cfv 6433  (class class class)co 7275  Fincfn 8733  1c1 10872   + caddc 10874  cmin 11205  chash 14044  Vtxcvtx 27366  Edgcedg 27417  USGraphcusgr 27519  FinUSGraphcfusgr 27683  ComplUSGraphccusgr 27777
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-2o 8298  df-oadd 8301  df-er 8498  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-dju 9659  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-n0 12234  df-xnn0 12306  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-hash 14045  df-vtx 27368  df-iedg 27369  df-edg 27418  df-uhgr 27428  df-upgr 27452  df-umgr 27453  df-uspgr 27520  df-usgr 27521  df-fusgr 27684  df-nbgr 27700  df-uvtx 27753  df-cplgr 27778  df-cusgr 27779
This theorem is referenced by:  cusgrsize2inds  27820
  Copyright terms: Public domain W3C validator