Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  cycl3grtrilem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cycl3grtrilem 47900
Description: Lemma for cycl3grtri 47901. (Contributed by AV, 5-Oct-2025.)
Assertion
Ref Expression
cycl3grtrilem (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))

Proof of Theorem cycl3grtrilem
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pthiswlk 29662 . . . 4 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2 eqid 2730 . . . . 5 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
32upgrwlkvtxedg 29580 . . . 4 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺))
41, 3sylan2 593 . . 3 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) → ∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺))
54adantr 480 . 2 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → ∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺))
6 oveq2 7402 . . . . . . 7 ((♯‘𝐹) = 3 → (0..^(♯‘𝐹)) = (0..^3))
7 fzo0to3tp 13725 . . . . . . 7 (0..^3) = {0, 1, 2}
86, 7eqtrdi 2781 . . . . . 6 ((♯‘𝐹) = 3 → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
98adantl 481 . . . . 5 (((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
109adantl 481 . . . 4 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
1110raleqdv 3302 . . 3 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → (∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ∀𝑥 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺)))
12 fveq2 6865 . . . . . . 7 ((♯‘𝐹) = 3 → (𝑃‘(♯‘𝐹)) = (𝑃‘3))
1312eqeq2d 2741 . . . . . 6 ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ↔ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)))
14 c0ex 11186 . . . . . . . 8 0 ∈ V
15 1ex 11188 . . . . . . . 8 1 ∈ V
16 2ex 12274 . . . . . . . 8 2 ∈ V
17 fveq2 6865 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → (𝑃𝑥) = (𝑃‘0))
18 fv0p1e1 12320 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → (𝑃‘(𝑥 + 1)) = (𝑃‘1))
1917, 18preq12d 4713 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} = {(𝑃‘0), (𝑃‘1)})
2019eleq1d 2814 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ({(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺)))
21 fveq2 6865 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝑃𝑥) = (𝑃‘1))
22 oveq1 7401 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = (1 + 1))
23 1p1e2 12322 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
2422, 23eqtrdi 2781 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = 2)
2524fveq2d 6869 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝑃‘(𝑥 + 1)) = (𝑃‘2))
2621, 25preq12d 4713 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} = {(𝑃‘1), (𝑃‘2)})
2726eleq1d 2814 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → ({(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
28 fveq2 6865 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 2 → (𝑃𝑥) = (𝑃‘2))
29 oveq1 7401 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 2 → (𝑥 + 1) = (2 + 1))
30 2p1e3 12339 . . . . . . . . . . . 12 (2 + 1) = 3
3129, 30eqtrdi 2781 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 2 → (𝑥 + 1) = 3)
3231fveq2d 6869 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 2 → (𝑃‘(𝑥 + 1)) = (𝑃‘3))
3328, 32preq12d 4713 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 2 → {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} = {(𝑃‘2), (𝑃‘3)})
3433eleq1d 2814 . . . . . . . 8 (𝑥 = 2 → ({(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺)))
3514, 15, 16, 20, 27, 34raltp 4677 . . . . . . 7 (∀𝑥 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺)))
36 simpr1 1195 . . . . . . . . 9 (((𝑃‘0) = (𝑃‘3) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺))) → {(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))
37 preq2 4706 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} = {(𝑃‘2), (𝑃‘3)})
38 prcom 4704 . . . . . . . . . . . . . 14 {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} = {(𝑃‘0), (𝑃‘2)}
3937, 38eqtr3di 2780 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} = {(𝑃‘0), (𝑃‘2)})
4039eleq1d 2814 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → ({(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
4140biimpcd 249 . . . . . . . . . . 11 ({(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺) → ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
42413ad2ant3 1135 . . . . . . . . . 10 (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺)) → ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
4342impcom 407 . . . . . . . . 9 (((𝑃‘0) = (𝑃‘3) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺))) → {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))
44 simpr2 1196 . . . . . . . . 9 (((𝑃‘0) = (𝑃‘3) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺))) → {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))
4536, 43, 443jca 1128 . . . . . . . 8 (((𝑃‘0) = (𝑃‘3) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺))) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
4645ex 412 . . . . . . 7 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺)) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))))
4735, 46biimtrid 242 . . . . . 6 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → (∀𝑥 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))))
4813, 47biimtrdi 253 . . . . 5 ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) → (∀𝑥 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))))
4948impcom 407 . . . 4 (((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (∀𝑥 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))))
5049adantl 481 . . 3 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → (∀𝑥 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))))
5111, 50sylbid 240 . 2 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → (∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺))))
525, 51mpd 15 1 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395  w3a 1086   = wceq 1540  wcel 2109  wral 3046  {cpr 4599  {ctp 4601   class class class wbr 5115  cfv 6519  (class class class)co 7394  0cc0 11086  1c1 11087   + caddc 11089  2c2 12252  3c3 12253  ..^cfzo 13628  chash 14305  Edgcedg 28981  UPGraphcupgr 29014  Walkscwlks 29531  Pathscpths 29647
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 2702  ax-rep 5242  ax-sep 5259  ax-nul 5269  ax-pow 5328  ax-pr 5395  ax-un 7718  ax-cnex 11142  ax-resscn 11143  ax-1cn 11144  ax-icn 11145  ax-addcl 11146  ax-addrcl 11147  ax-mulcl 11148  ax-mulrcl 11149  ax-mulcom 11150  ax-addass 11151  ax-mulass 11152  ax-distr 11153  ax-i2m1 11154  ax-1ne0 11155  ax-1rid 11156  ax-rnegex 11157  ax-rrecex 11158  ax-cnre 11159  ax-pre-lttri 11160  ax-pre-lttrn 11161  ax-pre-ltadd 11162  ax-pre-mulgt0 11163
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-ifp 1063  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2880  df-ne 2928  df-nel 3032  df-ral 3047  df-rex 3056  df-reu 3358  df-rab 3412  df-v 3457  df-sbc 3762  df-csb 3871  df-dif 3925  df-un 3927  df-in 3929  df-ss 3939  df-pss 3942  df-nul 4305  df-if 4497  df-pw 4573  df-sn 4598  df-pr 4600  df-tp 4602  df-op 4604  df-uni 4880  df-int 4919  df-iun 4965  df-br 5116  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5541  df-eprel 5546  df-po 5554  df-so 5555  df-fr 5599  df-we 5601  df-xp 5652  df-rel 5653  df-cnv 5654  df-co 5655  df-dm 5656  df-rn 5657  df-res 5658  df-ima 5659  df-pred 6282  df-ord 6343  df-on 6344  df-lim 6345  df-suc 6346  df-iota 6472  df-fun 6521  df-fn 6522  df-f 6523  df-f1 6524  df-fo 6525  df-f1o 6526  df-fv 6527  df-riota 7351  df-ov 7397  df-oprab 7398  df-mpo 7399  df-om 7851  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8349  df-rdg 8387  df-1o 8443  df-2o 8444  df-oadd 8447  df-er 8682  df-map 8805  df-pm 8806  df-en 8923  df-dom 8924  df-sdom 8925  df-fin 8926  df-dju 9872  df-card 9910  df-pnf 11228  df-mnf 11229  df-xr 11230  df-ltxr 11231  df-le 11232  df-sub 11425  df-neg 11426  df-nn 12198  df-2 12260  df-3 12261  df-n0 12459  df-xnn0 12532  df-z 12546  df-uz 12810  df-fz 13482  df-fzo 13629  df-hash 14306  df-word 14489  df-edg 28982  df-uhgr 28992  df-upgr 29016  df-wlks 29534  df-trls 29627  df-pths 29651
This theorem is referenced by:  cycl3grtri  47901
  Copyright terms: Public domain W3C validator