Theorem frgr2wwlkeqm 28386

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 1203	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝑃 ∈ 𝑋)
2		eqid 2734	. . . . 5 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
3	2	wwlks2onv 28009	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ 𝑋 ∧ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
4	1, 3	sylan 583	. . 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 1204	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝑄 ∈ 𝑌)
6	2	wwlks2onv 28009	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑄 ∈ 𝑌 ∧ ⟨“𝐵𝑄𝐴”⟩ ∈ (𝐵(2 WWalksNOn 𝐺)𝐴)) → (𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)))
7	5, 6	sylan 583	. . . . . . 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 28316	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
9		usgrumgr 27242	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
10	8, 9	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
11	10	3ad2ant1 1135	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ (𝑃 ∈ 𝑋 ∧ 𝑄 ∈ 𝑌)) → 𝐺 ∈ UMGraph)
12		simpr3 1198	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))
13		simpl 486	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺))
14		simpr1 1196	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑄 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺))) → 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺))
15	12, 13, 14	3jca 1130	. . . . . . . . . . . . 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 28014	. . . . . . . . . . . . 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 600	. . . . . . . . . . . 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 1196	. . . . . . . . . . . . . 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 1151	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝑃 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
20	19	ad2antlr 727	. . . . . . . . . . . . . 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 1197	. . . . . . . . . . . . . 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 28382	. . . . . . . . . . . . . 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 1373	. . . . . . . . . . . . 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 14418	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑄 → ⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩)
25	24	eleq1d 2818	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑄 → (⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ⟨“𝐴𝑄𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
26	25	riota2 7185	. . . . . . . . . . . . . . 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 752	. . . . . . . . . . . . . 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 1218	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 14418	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 = 𝑃 → ⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ = ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩)
30	29	eleq1d 2818	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = 𝑃 → (⟨“𝐴𝑥𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ⟨“𝐴𝑃𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵)))
31	30	riota2 7185	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 583	. . . . . . . . . . . . . . . 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 2758	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 417	. . . . . . . . . . . . . . . 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 256	. . . . . . . . . . . . . . 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 243	. . . . . . . . . . . . 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 687	. . . . . . . . . . . 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 243	. . . . . . . . . . 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 457	. . . . . . . . . 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 416	. . . . . . . . 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 1136	. . . . . . 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 416	. . . . 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 410	. . 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 457	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 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110   ≠ wne 2935  ∃!wreu 3056  ‘cfv 6369  ℩crio 7158  (class class class)co 7202  2c2 11868  ⟨“cs3 14390  Vtxcvtx 27059  UMGraphcumgr 27144  USGraphcusgr 27212   WWalksNOn cwwlksnon 27883   FriendGraph cfrgr 28313

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5168  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-ac2 10060  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-ifp 1064  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-uni 4810  df-int 4850  df-iun 4896  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-se 5499  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-isom 6378  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-om 7634  df-1st 7750  df-2nd 7751  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-1o 8191  df-2o 8192  df-oadd 8195  df-er 8380  df-map 8499  df-pm 8500  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-fin 8619  df-dju 9500  df-card 9538  df-ac 9713  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-nn 11814  df-2 11876  df-3 11877  df-n0 12074  df-xnn0 12146  df-z 12160  df-uz 12422  df-fz 13079  df-fzo 13222  df-hash 13880  df-word 14053  df-concat 14109  df-s1 14136  df-s2 14396  df-s3 14397  df-edg 27111  df-uhgr 27121  df-upgr 27145  df-umgr 27146  df-usgr 27214  df-wlks 27659  df-wwlks 27886  df-wwlksn 27887  df-wwlksnon 27888  df-frgr 28314

This theorem is referenced by: (None)