Theorem frgr2wwlkeqm 29104

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 1201	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
2		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
3	2	wwlks2onv 28727	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ 𝑋 ∧ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
4	1, 3	sylan 580	. . 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 1202	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝑄 ∈ 𝑌)
6	2	wwlks2onv 28727	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑄 ∈ 𝑌 ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → (𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)))
7	5, 6	sylan 580	. . . . . . 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 29034	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
9		usgrumgr 27959	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
10	8, 9	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
11	10	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝐺 ∈ UMGraph)
12		simpr3 1196	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))
13		simpl 483	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺))
14		simpr1 1194	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺))
15	12, 13, 14	3jca 1128	. . . . . . . . . . . . 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 28732	. . . . . . . . . . . . 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 597	. . . . . . . . . . . 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 1194	. . . . . . . . . . . . . 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 1149	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
20	19	ad2antlr 725	. . . . . . . . . . . . . 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 1195	. . . . . . . . . . . . . 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 29100	. . . . . . . . . . . . . 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 1371	. . . . . . . . . . . . 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 14717	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑄 → ⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩)
25	24	eleq1d 2822	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑄 → (⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
26	25	riota2 7333	. . . . . . . . . . . . . . 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 750	. . . . . . . . . . . . . 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 1216	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 14717	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 = 𝑃 → ⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩)
30	29	eleq1d 2822	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = 𝑃 → (⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
31	30	riota2 7333	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 580	. . . . . . . . . . . . . . . 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 2761	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 414	. . . . . . . . . . . . . . . 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 252	. . . . . . . . . . . . . . 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 239	. . . . . . . . . . . . 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 685	. . . . . . . . . . . 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 239	. . . . . . . . . . 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 454	. . . . . . . . . 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 413	. . . . . . . . 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 1134	. . . . . . 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 413	. . . . 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 407	. . 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 454	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 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2941  ∃!wreu 3349  ‘cfv 6493  ℩crio 7306  (class class class)co 7351  2c2 12166  ⟨“cs3 14689  Vtxcvtx 27776  UMGraphcumgr 27861  USGraphcusgr 27929   WWalksNOn cwwlksnon 28601   FriendGraph cfrgr 29031

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2708  ax-rep 5240  ax-sep 5254  ax-nul 5261  ax-pow 5318  ax-pr 5382  ax-un 7664  ax-ac2 10357  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-ifp 1062  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3445  df-sbc 3738  df-csb 3854  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4281  df-if 4485  df-pw 4560  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4864  df-int 4906  df-iun 4954  df-br 5104  df-opab 5166  df-mpt 5187  df-tr 5221  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-se 5587  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6251  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6445  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7307  df-ov 7354  df-oprab 7355  df-mpo 7356  df-om 7795  df-1st 7913  df-2nd 7914  df-frecs 8204  df-wrecs 8235  df-recs 8309  df-rdg 8348  df-1o 8404  df-2o 8405  df-oadd 8408  df-er 8606  df-map 8725  df-pm 8726  df-en 8842  df-dom 8843  df-sdom 8844  df-fin 8845  df-dju 9795  df-card 9833  df-ac 10010  df-pnf 11149  df-mnf 11150  df-xr 11151  df-ltxr 11152  df-le 11153  df-sub 11345  df-neg 11346  df-nn 12112  df-2 12174  df-3 12175  df-n0 12372  df-xnn0 12444  df-z 12458  df-uz 12722  df-fz 13379  df-fzo 13522  df-hash 14185  df-word 14357  df-concat 14413  df-s1 14438  df-s2 14695  df-s3 14696  df-edg 27828  df-uhgr 27838  df-upgr 27862  df-umgr 27863  df-usgr 27931  df-wlks 28376  df-wwlks 28604  df-wwlksn 28605  df-wwlksnon 28606  df-frgr 29032

This theorem is referenced by: (None)