Theorem iscycl 27832

Description: Sufficient and necessary conditions for a pair of functions to be a cycle (in an undirected graph): A pair of function "is" (represents) a cycle iff it is a closed path. (Contributed by Alexander van der Vekens, 30-Oct-2017.) (Revised by AV, 31-Jan-2021.) (Revised by AV, 30-Oct-2021.)

Assertion

Ref	Expression
iscycl	⊢ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 ↔ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))))

Proof of Theorem iscycl

Dummy variables 𝑓 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cycls 27830	. 2 ⊢ (Cycles‘𝐺) = {⟨𝑓, 𝑝⟩ ∣ (𝑓(Paths‘𝐺)𝑝 ∧ (𝑝‘0) = (𝑝‘(♯‘𝑓)))}
2		fveq1 6694	. . . 4 ⊢ (𝑝 = 𝑃 → (𝑝‘0) = (𝑃‘0))
3	2	adantl 485	. . 3 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑝 = 𝑃) → (𝑝‘0) = (𝑃‘0))
4		simpr 488	. . . 4 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑝 = 𝑃) → 𝑝 = 𝑃)
5		fveq2 6695	. . . . 5 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (♯‘𝑓) = (♯‘𝐹))
6	5	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑝 = 𝑃) → (♯‘𝑓) = (♯‘𝐹))
7	4, 6	fveq12d 6702	. . 3 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑝 = 𝑃) → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = (𝑃‘(♯‘𝐹)))
8	3, 7	eqeq12d 2752	. 2 ⊢ ((𝑓 = 𝐹 ∧ 𝑝 = 𝑃) → ((𝑝‘0) = (𝑝‘(♯‘𝑓)) ↔ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))))
9		relpths 27761	. 2 ⊢ Rel (Paths‘𝐺)
10	1, 8, 9	brfvopabrbr 6793	1 ⊢ (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 ↔ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))))

Syntax hints:   ↔ wb 209   ∧ wa 399   = wceq 1543   class class class wbr 5039  ‘cfv 6358  0cc0 10694  ♯chash 13861  Pathscpths 27753  Cyclesccycls 27826

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 2018  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2160  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5164  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7501  ax-cnex 10750  ax-resscn 10751  ax-1cn 10752  ax-icn 10753  ax-addcl 10754  ax-addrcl 10755  ax-mulcl 10756  ax-mulrcl 10757  ax-mulcom 10758  ax-addass 10759  ax-mulass 10760  ax-distr 10761  ax-i2m1 10762  ax-1ne0 10763  ax-1rid 10764  ax-rnegex 10765  ax-rrecex 10766  ax-cnre 10767  ax-pre-lttri 10768  ax-pre-lttrn 10769  ax-pre-ltadd 10770  ax-pre-mulgt0 10771

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 2073  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2809  df-nfc 2879  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3056  df-rex 3057  df-reu 3058  df-rab 3060  df-v 3400  df-sbc 3684  df-csb 3799  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-pss 3872  df-nul 4224  df-if 4426  df-pw 4501  df-sn 4528  df-pr 4530  df-tp 4532  df-op 4534  df-uni 4806  df-int 4846  df-iun 4892  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5121  df-tr 5147  df-id 5440  df-eprel 5445  df-po 5453  df-so 5454  df-fr 5494  df-we 5496  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6140  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6316  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-riota 7148  df-ov 7194  df-oprab 7195  df-mpo 7196  df-om 7623  df-1st 7739  df-2nd 7740  df-wrecs 8025  df-recs 8086  df-rdg 8124  df-1o 8180  df-er 8369  df-map 8488  df-en 8605  df-dom 8606  df-sdom 8607  df-fin 8608  df-card 9520  df-pnf 10834  df-mnf 10835  df-xr 10836  df-ltxr 10837  df-le 10838  df-sub 11029  df-neg 11030  df-nn 11796  df-n0 12056  df-z 12142  df-uz 12404  df-fz 13061  df-fzo 13204  df-hash 13862  df-word 14035  df-wlks 27641  df-trls 27734  df-pths 27757  df-cycls 27828

This theorem is referenced by:  cyclprop  27834  cycliscrct  27840  cyclnspth  27841  cyclispthon  27842  0cycl  28171  lp1cycl  28189  3cycld  28215  pthisspthorcycl  32757  spthcycl  32758  subgrcycl  32764  2cycld  32767