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

Theorem cusgrsizeinds 29142
Description: Part 1 of induction step in cusgrsize 29144. 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 29109 . . . 4 (𝐺 ∈ ComplUSGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
2 cusgrsizeindb0.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
32isfusgr 29008 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ FinUSGraph ↔ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
4 fusgrfis 29020 . . . . . . 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 412 . . . 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 2731 . . . . . . 7 {𝑒𝐸𝑁𝑒} = {𝑒𝐸𝑁𝑒}
11 cusgrsizeinds.f . . . . . . 7 𝐹 = {𝑒𝐸𝑁𝑒}
1210, 11elnelun 4389 . . . . . 6 ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹) = 𝐸
1312eqcomi 2740 . . . . 5 𝐸 = ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∪ 𝐹)
1413fveq2i 6894 . . . 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 2740 . . . . . . 7 (Edg‘𝐺) = 𝐸
1817eleq1i 2823 . . . . . 6 ((Edg‘𝐺) ∈ Fin ↔ 𝐸 ∈ Fin)
19 rabfi 9275 . . . . . 6 (𝐸 ∈ Fin → {𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin)
2018, 19sylbi 216 . . . . 5 ((Edg‘𝐺) ∈ Fin → {𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin)
2120adantl 481 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → {𝑒𝐸𝑁𝑒} ∈ Fin)
221anim1i 614 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
2322, 3sylibr 233 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐺 ∈ FinUSGraph)
242, 16, 11usgrfilem 29017 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐸 ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin))
2523, 24stoic3 1777 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (𝐸 ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin))
2618, 25bitrid 283 . . . . 5 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → ((Edg‘𝐺) ∈ Fin ↔ 𝐹 ∈ Fin))
2726biimpa 476 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → 𝐹 ∈ Fin)
2810, 11elneldisj 4388 . . . . 5 ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∩ 𝐹) = ∅
2928a1i 11 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → ({𝑒𝐸𝑁𝑒} ∩ 𝐹) = ∅)
30 hashun 14349 . . . 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 29141 . . . . 5 ((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) → (♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) = ((♯‘𝑉) − 1))
3332adantr 480 . . . 4 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → (♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) = ((♯‘𝑉) − 1))
3433oveq1d 7427 . . 3 (((𝐺 ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 𝑁𝑉) ∧ (Edg‘𝐺) ∈ Fin) → ((♯‘{𝑒𝐸𝑁𝑒}) + (♯‘𝐹)) = (((♯‘𝑉) − 1) + (♯‘𝐹)))
3515, 31, 343eqtrd 2775 . 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 395  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2105  wnel 3045  {crab 3431  cun 3946  cin 3947  c0 4322  cfv 6543  (class class class)co 7412  Fincfn 8945  1c1 11117   + caddc 11119  cmin 11451  chash 14297  Vtxcvtx 28689  Edgcedg 28740  USGraphcusgr 28842  FinUSGraphcfusgr 29006  ComplUSGraphccusgr 29100
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-1o 8472  df-2o 8473  df-oadd 8476  df-er 8709  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-dju 9902  df-card 9940  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-nn 12220  df-2 12282  df-n0 12480  df-xnn0 12552  df-z 12566  df-uz 12830  df-fz 13492  df-hash 14298  df-vtx 28691  df-iedg 28692  df-edg 28741  df-uhgr 28751  df-upgr 28775  df-umgr 28776  df-uspgr 28843  df-usgr 28844  df-fusgr 29007  df-nbgr 29023  df-uvtx 29076  df-cplgr 29101  df-cusgr 29102
This theorem is referenced by:  cusgrsize2inds  29143
  Copyright terms: Public domain W3C validator