Theorem fusgrmaxsize 27939

Description: The maximum size of a finite simple graph with 𝑛 vertices is (((𝑛 − 1)∗𝑛) / 2). See statement in section I.1 of [Bollobas] p. 3 . (Contributed by Alexander van der Vekens, 13-Jan-2018.) (Revised by AV, 14-Nov-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
fusgrmaxsize.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
fusgrmaxsize.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
fusgrmaxsize	⊢ (𝐺 ∈ FinUSGraph → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2))

Proof of Theorem fusgrmaxsize

Dummy variable 𝑒 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fusgrmaxsize.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2	1	isfusgr 27793	. 2 ⊢ (𝐺 ∈ FinUSGraph ↔ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin))
3		cusgrexg 27919	. . . 4 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → ∃𝑒⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph)
4	3	adantl 482	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → ∃𝑒⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph)
5		fusgrmaxsize.e	. . . . . 6 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
6	1	fvexi 6823	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑉 ∈ V
7		vex 3445	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑒 ∈ V
8	6, 7	opvtxfvi 27487	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘⟨𝑉, 𝑒⟩) = 𝑉
9	8	eqcomi 2746	. . . . . 6 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘⟨𝑉, 𝑒⟩)
10		eqid 2737	. . . . . 6 ⊢ (Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩) = (Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)
11	1, 5, 9, 10	sizusglecusg 27938	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ ⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph) → (♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)))
12	11	adantlr 712	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph) → (♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)))
13	9, 10	cusgrsize 27929	. . . . . . . 8 ⊢ ((⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) = ((♯‘𝑉)C2))
14		breq2 5089	. . . . . . . . 9 ⊢ ((♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) = ((♯‘𝑉)C2) → ((♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) ↔ (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2)))
15	14	biimpd 228	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) = ((♯‘𝑉)C2) → ((♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2)))
16	13, 15	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → ((♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2)))
17	16	expcom 414	. . . . . 6 ⊢ (𝑉 ∈ Fin → (⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph → ((♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2))))
18	17	adantl 482	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph → ((♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2))))
19	18	imp 407	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph) → ((♯‘𝐸) ≤ (♯‘(Edg‘⟨𝑉, 𝑒⟩)) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2)))
20	12, 19	mpd 15	. . 3 ⊢ (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) ∧ ⟨𝑉, 𝑒⟩ ∈ ComplUSGraph) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2))
21	4, 20	exlimddv 1937	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑉 ∈ Fin) → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2))
22	2, 21	sylbi 216	1 ⊢ (𝐺 ∈ FinUSGraph → (♯‘𝐸) ≤ ((♯‘𝑉)C2))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1540  ∃wex 1780   ∈ wcel 2105  ⟨cop 4575   class class class wbr 5085  ‘cfv 6463  (class class class)co 7313  Fincfn 8779   ≤ cle 11080  2c2 12098  Ccbc 14086  ♯chash 14114  Vtxcvtx 27474  Edgcedg 27525  USGraphcusgr 27627  FinUSGraphcfusgr 27791  ComplUSGraphccusgr 27885

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2708  ax-rep 5222  ax-sep 5236  ax-nul 5243  ax-pow 5301  ax-pr 5365  ax-un 7626  ax-cnex 10997  ax-resscn 10998  ax-1cn 10999  ax-icn 11000  ax-addcl 11001  ax-addrcl 11002  ax-mulcl 11003  ax-mulrcl 11004  ax-mulcom 11005  ax-addass 11006  ax-mulass 11007  ax-distr 11008  ax-i2m1 11009  ax-1ne0 11010  ax-1rid 11011  ax-rnegex 11012  ax-rrecex 11013  ax-cnre 11014  ax-pre-lttri 11015  ax-pre-lttrn 11016  ax-pre-ltadd 11017  ax-pre-mulgt0 11018

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  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 3350  df-reu 3351  df-rab 3405  df-v 3443  df-sbc 3726  df-csb 3842  df-dif 3899  df-un 3901  df-in 3903  df-ss 3913  df-pss 3915  df-nul 4267  df-if 4470  df-pw 4545  df-sn 4570  df-pr 4572  df-op 4576  df-uni 4849  df-int 4891  df-iun 4937  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5169  df-tr 5203  df-id 5505  df-eprel 5511  df-po 5519  df-so 5520  df-fr 5560  df-we 5562  df-xp 5611  df-rel 5612  df-cnv 5613  df-co 5614  df-dm 5615  df-rn 5616  df-res 5617  df-ima 5618  df-pred 6222  df-ord 6289  df-on 6290  df-lim 6291  df-suc 6292  df-iota 6415  df-fun 6465  df-fn 6466  df-f 6467  df-f1 6468  df-fo 6469  df-f1o 6470  df-fv 6471  df-riota 7270  df-ov 7316  df-oprab 7317  df-mpo 7318  df-om 7756  df-1st 7874  df-2nd 7875  df-frecs 8142  df-wrecs 8173  df-recs 8247  df-rdg 8286  df-1o 8342  df-2o 8343  df-oadd 8346  df-er 8544  df-en 8780  df-dom 8781  df-sdom 8782  df-fin 8783  df-dju 9727  df-card 9765  df-pnf 11081  df-mnf 11082  df-xr 11083  df-ltxr 11084  df-le 11085  df-sub 11277  df-neg 11278  df-div 11703  df-nn 12044  df-2 12106  df-n0 12304  df-xnn0 12376  df-z 12390  df-uz 12653  df-rp 12801  df-fz 13310  df-seq 13792  df-fac 14058  df-bc 14087  df-hash 14115  df-vtx 27476  df-iedg 27477  df-edg 27526  df-uhgr 27536  df-upgr 27560  df-umgr 27561  df-uspgr 27628  df-usgr 27629  df-fusgr 27792  df-nbgr 27808  df-uvtx 27861  df-cplgr 27886  df-cusgr 27887

This theorem is referenced by: (None)