MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  friendshipgt3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem friendshipgt3 28758
Description: The friendship theorem for big graphs: In every finite friendship graph with order greater than 3 there is a vertex which is adjacent to all other vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 9-Oct-2018.) (Revised by AV, 4-Jun-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
frgrreggt1.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
friendshipgt3 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))
Distinct variable groups:   𝑣,𝐺   𝑣,𝑉   𝑤,𝐺,𝑣   𝑤,𝑉

Proof of Theorem friendshipgt3
Dummy variables 𝑘 𝑚 𝑡 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frgrreggt1.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2 eqid 2740 . . . 4 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
31, 2frgrregorufrg 28686 . . 3 (𝐺 ∈ FriendGraph → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
433ad2ant1 1132 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
51frgrogt3nreg 28757 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘)
6 frgrusgr 28621 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
76anim1i 615 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
81isfusgr 27683 . . . . . 6 (𝐺 ∈ FinUSGraph ↔ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
97, 8sylibr 233 . . . . 5 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → 𝐺 ∈ FinUSGraph)
1093adant3 1131 . . . 4 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 𝐺 ∈ FinUSGraph)
11 0red 10979 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 0 ∈ ℝ)
12 3re 12053 . . . . . . . . 9 3 ∈ ℝ
1312a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 3 ∈ ℝ)
14 hashcl 14069 . . . . . . . . . 10 (𝑉 ∈ Fin → (♯‘𝑉) ∈ ℕ0)
1514nn0red 12294 . . . . . . . . 9 (𝑉 ∈ Fin → (♯‘𝑉) ∈ ℝ)
1615adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → (♯‘𝑉) ∈ ℝ)
17 3pos 12078 . . . . . . . . 9 0 < 3
1817a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 0 < 3)
19 simpr 485 . . . . . . . 8 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 3 < (♯‘𝑉))
2011, 13, 16, 18, 19lttrd 11136 . . . . . . 7 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 0 < (♯‘𝑉))
2120gt0ne0d 11539 . . . . . 6 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → (♯‘𝑉) ≠ 0)
22 hasheq0 14076 . . . . . . . 8 (𝑉 ∈ Fin → ((♯‘𝑉) = 0 ↔ 𝑉 = ∅))
2322adantr 481 . . . . . . 7 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ((♯‘𝑉) = 0 ↔ 𝑉 = ∅))
2423necon3bid 2990 . . . . . 6 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ((♯‘𝑉) ≠ 0 ↔ 𝑉 ≠ ∅))
2521, 24mpbid 231 . . . . 5 ((𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 𝑉 ≠ ∅)
26253adant1 1129 . . . 4 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → 𝑉 ≠ ∅)
271fusgrn0degnn0 27864 . . . 4 ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑉 ≠ ∅) → ∃𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚)
2810, 26, 27syl2anc 584 . . 3 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ∃𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚)
29 r19.26 3097 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ ℕ0 ((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) ↔ (∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘))
30 simpllr 773 . . . . . . . . . 10 ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → 𝑚 ∈ ℕ0)
31 fveqeq2 6780 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑢 = 𝑡 → (((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 ↔ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚))
3231rspcev 3561 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡𝑉 ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) → ∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚)
3332ad4ant13 748 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → ∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚)
34 ornld 1059 . . . . . . . . . . . . 13 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
3533, 34syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
3635adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) ∧ 𝑘 = 𝑚) → (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
37 eqeq2 2752 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑚 → (((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 ↔ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚))
3837rexbidv 3228 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑚 → (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 ↔ ∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚))
39 breq2 5083 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘𝐺 RegUSGraph 𝑚))
4039orbi1d 914 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑚 → ((𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)) ↔ (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
4138, 40imbi12d 345 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑚 → ((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ↔ (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))))
4239notbid 318 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑚 → (¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘 ↔ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚))
4341, 42anbi12d 631 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑚 → (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) ↔ ((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚)))
4443imbi1d 342 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑚 → ((((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)) ↔ (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
4544adantl 482 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) ∧ 𝑘 = 𝑚) → ((((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)) ↔ (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑚 → (𝐺 RegUSGraph 𝑚 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑚) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
4636, 45mpbird 256 . . . . . . . . . 10 (((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) ∧ 𝑘 = 𝑚) → (((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
4730, 46rspcimdv 3550 . . . . . . . . 9 ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 ((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
4847com12 32 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ ℕ0 ((∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) → ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
4929, 48sylbir 234 . . . . . . 7 ((∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) ∧ ∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘) → ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))
5049expcom 414 . . . . . 6 (∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘 → (∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) → ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
5150com13 88 . . . . 5 ((((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚) ∧ (𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉))) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘 → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
5251exp31 420 . . . 4 ((𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0) → (((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚 → ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘 → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))))
5352rexlimivv 3223 . . 3 (∃𝑡𝑉𝑚 ∈ ℕ0 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑡) = 𝑚 → ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘 → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺)))))
5428, 53mpcom 38 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 (∃𝑢𝑉 ((VtxDeg‘𝐺)‘𝑢) = 𝑘 → (𝐺 RegUSGraph 𝑘 ∨ ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))) → (∀𝑘 ∈ ℕ0 ¬ 𝐺 RegUSGraph 𝑘 → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))))
554, 5, 54mp2d 49 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin ∧ 3 < (♯‘𝑉)) → ∃𝑣𝑉𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}){𝑣, 𝑤} ∈ (Edg‘𝐺))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 396  wo 844  w3a 1086   = wceq 1542  wcel 2110  wne 2945  wral 3066  wrex 3067  cdif 3889  c0 4262  {csn 4567  {cpr 4569   class class class wbr 5079  cfv 6432  Fincfn 8716  cr 10871  0cc0 10872   < clt 11010  3c3 12029  0cn0 12233  chash 14042  Vtxcvtx 27364  Edgcedg 27415  USGraphcusgr 27517  FinUSGraphcfusgr 27681  VtxDegcvtxdg 27830   RegUSGraph crusgr 27921   FriendGraph cfrgr 28618
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2015  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2711  ax-rep 5214  ax-sep 5227  ax-nul 5234  ax-pow 5292  ax-pr 5356  ax-un 7582  ax-inf2 9377  ax-ac2 10220  ax-cnex 10928  ax-resscn 10929  ax-1cn 10930  ax-icn 10931  ax-addcl 10932  ax-addrcl 10933  ax-mulcl 10934  ax-mulrcl 10935  ax-mulcom 10936  ax-addass 10937  ax-mulass 10938  ax-distr 10939  ax-i2m1 10940  ax-1ne0 10941  ax-1rid 10942  ax-rnegex 10943  ax-rrecex 10944  ax-cnre 10945  ax-pre-lttri 10946  ax-pre-lttrn 10947  ax-pre-ltadd 10948  ax-pre-mulgt0 10949  ax-pre-sup 10950
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-ifp 1061  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2072  df-mo 2542  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2818  df-nfc 2891  df-ne 2946  df-nel 3052  df-ral 3071  df-rex 3072  df-reu 3073  df-rmo 3074  df-rab 3075  df-v 3433  df-sbc 3721  df-csb 3838  df-dif 3895  df-un 3897  df-in 3899  df-ss 3909  df-pss 3911  df-nul 4263  df-if 4466  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4846  df-int 4886  df-iun 4932  df-disj 5045  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5163  df-tr 5197  df-id 5490  df-eprel 5496  df-po 5504  df-so 5505  df-fr 5545  df-se 5546  df-we 5547  df-xp 5596  df-rel 5597  df-cnv 5598  df-co 5599  df-dm 5600  df-rn 5601  df-res 5602  df-ima 5603  df-pred 6201  df-ord 6268  df-on 6269  df-lim 6270  df-suc 6271  df-iota 6390  df-fun 6434  df-fn 6435  df-f 6436  df-f1 6437  df-fo 6438  df-f1o 6439  df-fv 6440  df-isom 6441  df-riota 7228  df-ov 7274  df-oprab 7275  df-mpo 7276  df-om 7707  df-1st 7824  df-2nd 7825  df-frecs 8088  df-wrecs 8119  df-recs 8193  df-rdg 8232  df-1o 8288  df-2o 8289  df-oadd 8292  df-er 8481  df-ec 8483  df-qs 8487  df-map 8600  df-pm 8601  df-en 8717  df-dom 8718  df-sdom 8719  df-fin 8720  df-sup 9179  df-inf 9180  df-oi 9247  df-dju 9660  df-card 9698  df-ac 9873  df-pnf 11012  df-mnf 11013  df-xr 11014  df-ltxr 11015  df-le 11016  df-sub 11207  df-neg 11208  df-div 11633  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-n0 12234  df-xnn0 12306  df-z 12320  df-uz 12582  df-rp 12730  df-xadd 12848  df-ico 13084  df-fz 13239  df-fzo 13382  df-fl 13510  df-mod 13588  df-seq 13720  df-exp 13781  df-hash 14043  df-word 14216  df-lsw 14264  df-concat 14272  df-s1 14299  df-substr 14352  df-pfx 14382  df-reps 14480  df-csh 14500  df-s2 14559  df-s3 14560  df-cj 14808  df-re 14809  df-im 14810  df-sqrt 14944  df-abs 14945  df-clim 15195  df-sum 15396  df-dvds 15962  df-gcd 16200  df-prm 16375  df-phi 16465  df-vtx 27366  df-iedg 27367  df-edg 27416  df-uhgr 27426  df-ushgr 27427  df-upgr 27450  df-umgr 27451  df-uspgr 27518  df-usgr 27519  df-fusgr 27682  df-nbgr 27698  df-vtxdg 27831  df-rgr 27922  df-rusgr 27923  df-wlks 27964  df-wlkson 27965  df-trls 28057  df-trlson 28058  df-pths 28080  df-spths 28081  df-pthson 28082  df-spthson 28083  df-wwlks 28191  df-wwlksn 28192  df-wwlksnon 28193  df-wspthsn 28194  df-wspthsnon 28195  df-clwwlk 28342  df-clwwlkn 28385  df-clwwlknon 28448  df-conngr 28547  df-frgr 28619
This theorem is referenced by:  friendship  28759
  Copyright terms: Public domain W3C validator