Theorem isomuspgrlem2c 46012

Description: Lemma 3 for isomuspgrlem2 46015. (Contributed by AV, 29-Nov-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
isomushgr.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐴)
isomushgr.w	⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝐵)
isomushgr.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐴)
isomushgr.k	⊢ 𝐾 = (Edg‘𝐵)
isomuspgrlem2.g	⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝐹 “ 𝑥))
isomuspgrlem2.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ USPGraph)
isomuspgrlem2.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑉–1-1-onto→𝑊)
isomuspgrlem2.i	⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹‘𝑎), (𝐹‘𝑏)} ∈ 𝐾))
isomuspgrlem2.x	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑋)

Assertion

Ref	Expression
isomuspgrlem2c	⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐸–1-1→𝐾)

Distinct variable groups:   𝑎,𝑏,𝑥   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐸   𝑥,𝐾   𝑥,𝑉   𝑥,𝑊   𝑥,𝐹   𝑥,𝑋   𝐸,𝑎,𝑏   𝐹,𝑎,𝑏   𝐾,𝑎,𝑏   𝑉,𝑎,𝑏   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎,𝑏)   𝐴(𝑎,𝑏)   𝐵(𝑎,𝑏)   𝐺(𝑥,𝑎,𝑏)   𝑊(𝑎,𝑏)   𝑋(𝑎,𝑏)

Proof of Theorem isomuspgrlem2c

Dummy variables 𝑒 𝑐 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isomushgr.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐴)
2		isomushgr.w	. . 3 ⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝐵)
3		isomushgr.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐴)
4		isomushgr.k	. . 3 ⊢ 𝐾 = (Edg‘𝐵)
5		isomuspgrlem2.g	. . 3 ⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝐹 “ 𝑥))
6		isomuspgrlem2.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ USPGraph)
7		isomuspgrlem2.f	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑉–1-1-onto→𝑊)
8		isomuspgrlem2.i	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹‘𝑎), (𝐹‘𝑏)} ∈ 𝐾))
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	isomuspgrlem2b 46011	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐸⟶𝐾)
10		isomuspgrlem2.x	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝑋)
11	1, 2, 3, 4, 5	isomuspgrlem2a 46010	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑋 → ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒))
12	10, 11	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒))
13		imaeq2 6009	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 = 𝑐 → (𝐹 “ 𝑒) = (𝐹 “ 𝑐))
14		fveq2 6842	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 = 𝑐 → (𝐺‘𝑒) = (𝐺‘𝑐))
15	13, 14	eqeq12d 2752	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 = 𝑐 → ((𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒) ↔ (𝐹 “ 𝑐) = (𝐺‘𝑐)))
16	15	rspcv 3577	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑐 ∈ 𝐸 → (∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒) → (𝐹 “ 𝑐) = (𝐺‘𝑐)))
17	16	ad2antrl 726	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → (∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒) → (𝐹 “ 𝑐) = (𝐺‘𝑐)))
18	17	imp 407	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒)) → (𝐹 “ 𝑐) = (𝐺‘𝑐))
19	18	eqcomd 2742	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒)) → (𝐺‘𝑐) = (𝐹 “ 𝑐))
20		imaeq2 6009	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 = 𝑑 → (𝐹 “ 𝑒) = (𝐹 “ 𝑑))
21		fveq2 6842	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑒 = 𝑑 → (𝐺‘𝑒) = (𝐺‘𝑑))
22	20, 21	eqeq12d 2752	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑒 = 𝑑 → ((𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒) ↔ (𝐹 “ 𝑑) = (𝐺‘𝑑)))
23	22	rspcv 3577	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑑 ∈ 𝐸 → (∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒) → (𝐹 “ 𝑑) = (𝐺‘𝑑)))
24	23	ad2antll 727	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → (∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒) → (𝐹 “ 𝑑) = (𝐺‘𝑑)))
25	24	imp 407	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒)) → (𝐹 “ 𝑑) = (𝐺‘𝑑))
26	25	eqcomd 2742	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒)) → (𝐺‘𝑑) = (𝐹 “ 𝑑))
27	19, 26	eqeq12d 2752	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝐹 “ 𝑒) = (𝐺‘𝑒)) → ((𝐺‘𝑐) = (𝐺‘𝑑) ↔ (𝐹 “ 𝑐) = (𝐹 “ 𝑑)))
28	12, 27	mpidan 687	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → ((𝐺‘𝑐) = (𝐺‘𝑑) ↔ (𝐹 “ 𝑐) = (𝐹 “ 𝑑)))
29		f1of1 6783	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:𝑉–1-1-onto→𝑊 → 𝐹:𝑉–1-1→𝑊)
30	7, 29	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑉–1-1→𝑊)
31		uspgrupgr 28127	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ USPGraph → 𝐴 ∈ UPGraph)
32		upgruhgr 28053	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ UPGraph → 𝐴 ∈ UHGraph)
33	3	eleq2i 2829	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑐 ∈ 𝐸 ↔ 𝑐 ∈ (Edg‘𝐴))
34		edguhgr 28080	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ UHGraph ∧ 𝑐 ∈ (Edg‘𝐴)) → 𝑐 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐴))
35		elpwi 4567	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑐 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐴) → 𝑐 ⊆ (Vtx‘𝐴))
36	35, 1	sseqtrrdi 3995	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑐 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐴) → 𝑐 ⊆ 𝑉)
37	34, 36	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ UHGraph ∧ 𝑐 ∈ (Edg‘𝐴)) → 𝑐 ⊆ 𝑉)
38	37	ex 413	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ UHGraph → (𝑐 ∈ (Edg‘𝐴) → 𝑐 ⊆ 𝑉))
39	33, 38	biimtrid 241	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ UHGraph → (𝑐 ∈ 𝐸 → 𝑐 ⊆ 𝑉))
40	3	eleq2i 2829	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑑 ∈ 𝐸 ↔ 𝑑 ∈ (Edg‘𝐴))
41		edguhgr 28080	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ UHGraph ∧ 𝑑 ∈ (Edg‘𝐴)) → 𝑑 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐴))
42		elpwi 4567	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑑 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐴) → 𝑑 ⊆ (Vtx‘𝐴))
43	42, 1	sseqtrrdi 3995	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑑 ∈ 𝒫 (Vtx‘𝐴) → 𝑑 ⊆ 𝑉)
44	41, 43	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ UHGraph ∧ 𝑑 ∈ (Edg‘𝐴)) → 𝑑 ⊆ 𝑉)
45	44	ex 413	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ UHGraph → (𝑑 ∈ (Edg‘𝐴) → 𝑑 ⊆ 𝑉))
46	40, 45	biimtrid 241	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ UHGraph → (𝑑 ∈ 𝐸 → 𝑑 ⊆ 𝑉))
47	39, 46	anim12d 609	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ UHGraph → ((𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸) → (𝑐 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑑 ⊆ 𝑉)))
48	32, 47	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ UPGraph → ((𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸) → (𝑐 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑑 ⊆ 𝑉)))
49	6, 31, 48	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸) → (𝑐 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑑 ⊆ 𝑉)))
50	49	imp 407	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → (𝑐 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑑 ⊆ 𝑉))
51		f1imaeq 7212	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹:𝑉–1-1→𝑊 ∧ (𝑐 ⊆ 𝑉 ∧ 𝑑 ⊆ 𝑉)) → ((𝐹 “ 𝑐) = (𝐹 “ 𝑑) ↔ 𝑐 = 𝑑))
52	30, 50, 51	syl2an2r 683	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → ((𝐹 “ 𝑐) = (𝐹 “ 𝑑) ↔ 𝑐 = 𝑑))
53	52	biimpd 228	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → ((𝐹 “ 𝑐) = (𝐹 “ 𝑑) → 𝑐 = 𝑑))
54	28, 53	sylbid 239	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑐 ∈ 𝐸 ∧ 𝑑 ∈ 𝐸)) → ((𝐺‘𝑐) = (𝐺‘𝑑) → 𝑐 = 𝑑))
55	54	ralrimivva 3197	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑐 ∈ 𝐸 ∀𝑑 ∈ 𝐸 ((𝐺‘𝑐) = (𝐺‘𝑑) → 𝑐 = 𝑑))
56		dff13 7202	. 2 ⊢ (𝐺:𝐸–1-1→𝐾 ↔ (𝐺:𝐸⟶𝐾 ∧ ∀𝑐 ∈ 𝐸 ∀𝑑 ∈ 𝐸 ((𝐺‘𝑐) = (𝐺‘𝑑) → 𝑐 = 𝑑)))
57	9, 55, 56	sylanbrc 583	1 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐸–1-1→𝐾)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3064   ⊆ wss 3910  𝒫 cpw 4560  {cpr 4588   ↦ cmpt 5188   “ cima 5636  ⟶wf 6492  –1-1→wf1 6493  –1-1-onto→wf1o 6495  ‘cfv 6496  Vtxcvtx 27947  Edgcedg 27998  UHGraphcuhgr 28007  UPGraphcupgr 28031  USPGraphcuspgr 28099

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-1o 8412  df-2o 8413  df-oadd 8416  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-dju 9837  df-card 9875  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-2 12216  df-n0 12414  df-xnn0 12486  df-z 12500  df-uz 12764  df-fz 13425  df-hash 14231  df-edg 27999  df-uhgr 28009  df-upgr 28033  df-uspgr 28101

This theorem is referenced by:  isomuspgrlem2e  46014