Theorem frgr2wwlkeqm 27880

Description: If there is a (simple) path of length 2 from one vertex to another vertex and a (simple) path of length 2 from the other vertex back to the first vertex in a friendship graph, then the middle vertex is the same. This is only an observation, which is not required to proof the friendship theorem. (Contributed by Alexander van der Vekens, 20-Feb-2018.) (Revised by AV, 13-May-2021.) (Proof shortened by AV, 7-Jan-2022.)

Assertion

Ref	Expression
frgr2wwlkeqm	⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → ((⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → 𝑄 = 𝑃))

Proof of Theorem frgr2wwlkeqm

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp3l 1182	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
2		eqid 2771	. . . . 5 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
3	2	wwlks2onv 27474	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ 𝑋 ∧ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
4	1, 3	sylan 572	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
5		simp3r 1183	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝑄 ∈ 𝑌)
6	2	wwlks2onv 27474	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑄 ∈ 𝑌 ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → (𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)))
7	5, 6	sylan 572	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → (𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)))
8		frgrusgr 27809	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
9		usgrumgr 26682	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
10	8, 9	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
11	10	3ad2ant1 1114	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝐺 ∈ UMGraph)
12		simpr3 1177	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))
13		simpl 475	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺))
14		simpr1 1175	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺))
15	12, 13, 14	3jca 1109	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → (𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)))
16	2	wwlks2onsym 27479	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ (𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺))) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) ↔ ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
17	11, 15, 16	syl2anr 588	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) ↔ ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
18		simpr1 1175	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → 𝐺 ∈ FriendGraph )
19		3simpb 1130	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
20	19	ad2antlr 715	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
21		simpr2 1176	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → 𝐴 ≠ 𝐵)
22	2	frgr2wwlkeu 27876	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵))
23	18, 20, 21, 22	syl3anc 1352	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵))
24		s3eq2 14092	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑄 → ⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩)
25	24	eleq1d 2843	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑄 → (⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
26	25	riota2 6957	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ (℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑄))
27	26	ad4ant14 740	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ (℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑄))
28		simplr2 1197	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺))
29		s3eq2 14092	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 = 𝑃 → ⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩)
30	29	eleq1d 2843	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = 𝑃 → (⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
31	30	riota2 6957	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ (℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑃))
32	28, 31	sylan 572	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ (℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑃))
33		eqtr2 2793	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑄 ∧ (℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑃) → 𝑄 = 𝑃)
34	33	expcom 406	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑃 → ((℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑄 → 𝑄 = 𝑃))
35	32, 34	syl6bi 245	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → ((℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑄 → 𝑄 = 𝑃)))
36	35	com23 86	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → ((℩𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) = 𝑄 → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃)))
37	27, 36	sylbid 232	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) ∧ ∃!𝑥 ∈ (Vtx‘𝐺)⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃)))
38	23, 37	mpdan 675	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → (⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃)))
39	17, 38	sylbid 232	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌))) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃)))
40	39	expimpd 446	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃)))
41	40	ex 405	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃))))
42	41	com23 86	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) → (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃))))
43	42	3ad2ant2 1115	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃))))
44	7, 43	mpcom 38	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃)))
45	44	ex 405	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → 𝑄 = 𝑃))))
46	45	com24 95	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → (⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) → 𝑄 = 𝑃))))
47	46	imp 398	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) → 𝑄 = 𝑃)))
48	4, 47	mpd 15	. 2 ⊢ (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) ∧ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴) → 𝑄 = 𝑃))
49	48	expimpd 446	1 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → ((⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → 𝑄 = 𝑃))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 387   ∧ w3a 1069   = wceq 1508   ∈ wcel 2051   ≠ wne 2960  ∃!wreu 3083  ‘cfv 6185  ℩crio 6934  (class class class)co 6974  2c2 11493  ⟨“cs3 14064  Vtxcvtx 26499  UMGraphcumgr 26584  USGraphcusgr 26652   WWalksNOn cwwlksnon 27328   FriendGraph cfrgr 27805

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1759  ax-4 1773  ax-5 1870  ax-6 1929  ax-7 1966  ax-8 2053  ax-9 2060  ax-10 2080  ax-11 2094  ax-12 2107  ax-13 2302  ax-ext 2743  ax-rep 5045  ax-sep 5056  ax-nul 5063  ax-pow 5115  ax-pr 5182  ax-un 7277  ax-ac2 9681  ax-cnex 10389  ax-resscn 10390  ax-1cn 10391  ax-icn 10392  ax-addcl 10393  ax-addrcl 10394  ax-mulcl 10395  ax-mulrcl 10396  ax-mulcom 10397  ax-addass 10398  ax-mulass 10399  ax-distr 10400  ax-i2m1 10401  ax-1ne0 10402  ax-1rid 10403  ax-rnegex 10404  ax-rrecex 10405  ax-cnre 10406  ax-pre-lttri 10407  ax-pre-lttrn 10408  ax-pre-ltadd 10409  ax-pre-mulgt0 10410

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 835  df-ifp 1045  df-3or 1070  df-3an 1071  df-tru 1511  df-fal 1521  df-ex 1744  df-nf 1748  df-sb 2017  df-mo 2548  df-eu 2585  df-clab 2752  df-cleq 2764  df-clel 2839  df-nfc 2911  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3086  df-rex 3087  df-reu 3088  df-rmo 3089  df-rab 3090  df-v 3410  df-sbc 3675  df-csb 3780  df-dif 3825  df-un 3827  df-in 3829  df-ss 3836  df-pss 3838  df-nul 4173  df-if 4345  df-pw 4418  df-sn 4436  df-pr 4438  df-tp 4440  df-op 4442  df-uni 4709  df-int 4746  df-iun 4790  df-br 4926  df-opab 4988  df-mpt 5005  df-tr 5027  df-id 5308  df-eprel 5313  df-po 5322  df-so 5323  df-fr 5362  df-se 5363  df-we 5364  df-xp 5409  df-rel 5410  df-cnv 5411  df-co 5412  df-dm 5413  df-rn 5414  df-res 5415  df-ima 5416  df-pred 5983  df-ord 6029  df-on 6030  df-lim 6031  df-suc 6032  df-iota 6149  df-fun 6187  df-fn 6188  df-f 6189  df-f1 6190  df-fo 6191  df-f1o 6192  df-fv 6193  df-isom 6194  df-riota 6935  df-ov 6977  df-oprab 6978  df-mpo 6979  df-om 7395  df-1st 7499  df-2nd 7500  df-wrecs 7748  df-recs 7810  df-rdg 7848  df-1o 7903  df-2o 7904  df-oadd 7907  df-er 8087  df-map 8206  df-pm 8207  df-en 8305  df-dom 8306  df-sdom 8307  df-fin 8308  df-dju 9122  df-card 9160  df-ac 9334  df-pnf 10474  df-mnf 10475  df-xr 10476  df-ltxr 10477  df-le 10478  df-sub 10670  df-neg 10671  df-nn 11438  df-2 11501  df-3 11502  df-n0 11706  df-xnn0 11778  df-z 11792  df-uz 12057  df-fz 12707  df-fzo 12848  df-hash 13504  df-word 13671  df-concat 13732  df-s1 13757  df-s2 14070  df-s3 14071  df-edg 26551  df-uhgr 26561  df-upgr 26585  df-umgr 26586  df-usgr 26654  df-wlks 27099  df-wwlks 27331  df-wwlksn 27332  df-wwlksnon 27333  df-frgr 27806

This theorem is referenced by: (None)