MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frgrwopregbsn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frgrwopregbsn 30346
Description: According to statement 5 in [Huneke] p. 2: "If ... B is a singleton, then that singleton is a universal friend". This version of frgrwopreg2 30348 is stricter (claiming that the singleton itself is a universal friend instead of claiming the existence of a universal friend only) and therefore closer to Huneke's statement. This strict variant, however, is not required for the proof of the friendship theorem. (Contributed by AV, 4-Feb-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
frgrwopreg.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
frgrwopreg.d 𝐷 = (VtxDeg‘𝐺)
frgrwopreg.a 𝐴 = {𝑥𝑉 ∣ (𝐷𝑥) = 𝐾}
frgrwopreg.b 𝐵 = (𝑉𝐴)
frgrwopreg.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
frgrwopregbsn ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑉   𝑥,𝐴   𝑥,𝐺   𝑥,𝐾   𝑥,𝐷   𝑥,𝑋   𝑥,𝐵   𝑤,𝐴   𝑤,𝐵   𝑤,𝐺,𝑥   𝑤,𝑉   𝑤,𝑋
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑤)   𝐸(𝑥,𝑤)   𝐾(𝑤)

Proof of Theorem frgrwopregbsn
Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frgrwopreg.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2 frgrwopreg.d . . . 4 𝐷 = (VtxDeg‘𝐺)
3 frgrwopreg.a . . . 4 𝐴 = {𝑥𝑉 ∣ (𝐷𝑥) = 𝐾}
4 frgrwopreg.b . . . 4 𝐵 = (𝑉𝐴)
5 frgrwopreg.e . . . 4 𝐸 = (Edg‘𝐺)
61, 2, 3, 4, 5frgrwopreglem4 30344 . . 3 (𝐺 ∈ FriendGraph → ∀𝑤𝐴𝑣𝐵 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸)
7 ralcom 3287 . . . 4 (∀𝑤𝐴𝑣𝐵 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸)
8 snidg 4665 . . . . . . . 8 (𝑋𝑉𝑋 ∈ {𝑋})
98adantr 480 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → 𝑋 ∈ {𝑋})
10 eleq2 2828 . . . . . . . 8 (𝐵 = {𝑋} → (𝑋𝐵𝑋 ∈ {𝑋}))
1110adantl 481 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (𝑋𝐵𝑋 ∈ {𝑋}))
129, 11mpbird 257 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → 𝑋𝐵)
13 preq2 4739 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = 𝑋 → {𝑤, 𝑣} = {𝑤, 𝑋})
14 prcom 4737 . . . . . . . . . 10 {𝑤, 𝑋} = {𝑋, 𝑤}
1513, 14eqtrdi 2791 . . . . . . . . 9 (𝑣 = 𝑋 → {𝑤, 𝑣} = {𝑋, 𝑤})
1615eleq1d 2824 . . . . . . . 8 (𝑣 = 𝑋 → ({𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 ↔ {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
1716ralbidv 3176 . . . . . . 7 (𝑣 = 𝑋 → (∀𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
1817rspcv 3618 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
1912, 18syl 17 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
203ssrab3 4092 . . . . . . . 8 𝐴𝑉
21 ssdifim 4279 . . . . . . . 8 ((𝐴𝑉𝐵 = (𝑉𝐴)) → 𝐴 = (𝑉𝐵))
2220, 4, 21mp2an 692 . . . . . . 7 𝐴 = (𝑉𝐵)
23 difeq2 4130 . . . . . . . 8 (𝐵 = {𝑋} → (𝑉𝐵) = (𝑉 ∖ {𝑋}))
2423adantl 481 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (𝑉𝐵) = (𝑉 ∖ {𝑋}))
2522, 24eqtrid 2787 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → 𝐴 = (𝑉 ∖ {𝑋}))
2625raleqdv 3324 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
2719, 26sylibd 239 . . . 4 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
287, 27biimtrid 242 . . 3 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑤𝐴𝑣𝐵 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
296, 28syl5com 31 . 2 (𝐺 ∈ FriendGraph → ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
30293impib 1115 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1537  wcel 2106  wral 3059  {crab 3433  cdif 3960  wss 3963  {csn 4631  {cpr 4633  cfv 6563  Vtxcvtx 29028  Edgcedg 29079  VtxDegcvtxdg 29498   FriendGraph cfrgr 30287
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-rep 5285  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3378  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-int 4952  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8505  df-2o 8506  df-oadd 8509  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-fin 8988  df-dju 9939  df-card 9977  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-2 12327  df-n0 12525  df-xnn0 12598  df-z 12612  df-uz 12877  df-xadd 13153  df-fz 13545  df-hash 14367  df-edg 29080  df-uhgr 29090  df-ushgr 29091  df-upgr 29114  df-umgr 29115  df-uspgr 29182  df-usgr 29183  df-nbgr 29365  df-vtxdg 29499  df-frgr 30288
This theorem is referenced by:  frgrwopreg2  30348
  Copyright terms: Public domain W3C validator