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 48688
Description: Lemma for cycl3grtri 48689. (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 30052 . . . 4 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2 eqid 2763 . . . . 5 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
32upgrwlkvtxedg 29972 . . . 4 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺))
41, 3sylan2 604 . . 3 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) → ∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺))
54adantr 485 . 2 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → ∀𝑥 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺))
6 oveq2 7420 . . . . . . 7 ((♯‘𝐹) = 3 → (0..^(♯‘𝐹)) = (0..^3))
7 fzo0to3tp 13783 . . . . . . 7 (0..^3) = {0, 1, 2}
86, 7eqtrdi 2814 . . . . . 6 ((♯‘𝐹) = 3 → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
98adantl 486 . . . . 5 (((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
109adantl 486 . . . 4 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃) ∧ ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ∧ (♯‘𝐹) = 3)) → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
1110raleqdv 3323 . . 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 6883 . . . . . . 7 ((♯‘𝐹) = 3 → (𝑃‘(♯‘𝐹)) = (𝑃‘3))
1312eqeq2d 2774 . . . . . 6 ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ↔ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)))
14 c0ex 11201 . . . . . . . 8 0 ∈ V
15 1ex 11204 . . . . . . . 8 1 ∈ V
16 2ex 12319 . . . . . . . 8 2 ∈ V
17 fveq2 6883 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → (𝑃𝑥) = (𝑃‘0))
18 fv0p1e1 12363 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → (𝑃‘(𝑥 + 1)) = (𝑃‘1))
1917, 18preq12d 4708 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} = {(𝑃‘0), (𝑃‘1)})
2019eleq1d 2848 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ({(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ (Edg‘𝐺)))
21 fveq2 6883 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝑃𝑥) = (𝑃‘1))
22 oveq1 7419 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = (1 + 1))
23 1p1e2 12365 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
2422, 23eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 1 → (𝑥 + 1) = 2)
2524fveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝑃‘(𝑥 + 1)) = (𝑃‘2))
2621, 25preq12d 4708 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} = {(𝑃‘1), (𝑃‘2)})
2726eleq1d 2848 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → ({(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
28 fveq2 6883 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 2 → (𝑃𝑥) = (𝑃‘2))
29 oveq1 7419 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 2 → (𝑥 + 1) = (2 + 1))
30 2p1e3 12383 . . . . . . . . . . . 12 (2 + 1) = 3
3129, 30eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 2 → (𝑥 + 1) = 3)
3231fveq2d 6887 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 2 → (𝑃‘(𝑥 + 1)) = (𝑃‘3))
3328, 32preq12d 4708 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 2 → {(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} = {(𝑃‘2), (𝑃‘3)})
3433eleq1d 2848 . . . . . . . 8 (𝑥 = 2 → ({(𝑃𝑥), (𝑃‘(𝑥 + 1))} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺)))
3514, 15, 16, 20, 27, 34raltp 4672 . . . . . . 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 1213 . . . . . . . . 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 4701 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} = {(𝑃‘2), (𝑃‘3)})
38 prcom 4699 . . . . . . . . . . . . . 14 {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} = {(𝑃‘0), (𝑃‘2)}
3937, 38eqtr3di 2813 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} = {(𝑃‘0), (𝑃‘2)})
4039eleq1d 2848 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → ({(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
4140biimpcd 252 . . . . . . . . . . 11 ({(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ (Edg‘𝐺) → ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘0), (𝑃‘2)} ∈ (Edg‘𝐺)))
42413ad2ant3 1153 . . . . . . . . . 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 412 . . . . . . . . 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 1214 . . . . . . . . 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 1146 . . . . . . . 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 417 . . . . . . 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 245 . . . . . 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 256 . . . . 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 412 . . . 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 486 . . 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 243 . 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 16 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 400  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2143  wral 3079  {cpr 4592  {ctp 4594   class class class wbr 5110  cfv 6538  (class class class)co 7412  0cc0 11101  1c1 11102   + caddc 11104  2c2 12296  3c3 12297  ..^cfzo 13684  chash 14368  Edgcedg 29375  UPGraphcupgr 29408  Walkscwlks 29924  Pathscpths 30037
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734  ax-cnex 11157  ax-resscn 11158  ax-1cn 11159  ax-icn 11160  ax-addcl 11161  ax-addrcl 11162  ax-mulcl 11163  ax-mulrcl 11164  ax-mulcom 11165  ax-addass 11166  ax-mulass 11167  ax-distr 11168  ax-i2m1 11169  ax-1ne0 11170  ax-1rid 11171  ax-rnegex 11172  ax-rrecex 11173  ax-cnre 11174  ax-pre-lttri 11175  ax-pre-lttrn 11176  ax-pre-ltadd 11177  ax-pre-mulgt0 11178
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-tp 4595  df-op 4597  df-uni 4874  df-int 4914  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8279  df-wrecs 8310  df-recs 8359  df-rdg 8398  df-1o 8454  df-2o 8455  df-oadd 8458  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-en 8945  df-dom 8946  df-sdom 8947  df-fin 8948  df-dju 9888  df-card 9926  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11444  df-neg 11445  df-nn 12235  df-2 12304  df-3 12305  df-n0 12506  df-xnn0 12579  df-z 12593  df-uz 12864  df-fz 13537  df-fzo 13685  df-hash 14369  df-word 14553  df-edg 29376  df-uhgr 29386  df-upgr 29410  df-wlks 29927  df-trls 30018  df-pths 30041
This theorem is referenced by:  cycl3grtri  48689
  Copyright terms: Public domain W3C validator