Theorem isubgr3stgrlem2 48155

Description: Lemma 2 for isubgr3stgr 48163. (Contributed by AV, 16-Sep-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
isubgr3stgr.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
isubgr3stgr.u	⊢ 𝑈 = (𝐺 NeighbVtx 𝑋)
isubgr3stgr.c	⊢ 𝐶 = (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋)
isubgr3stgr.n	⊢ 𝑁 ∈ ℕ0
isubgr3stgr.s	⊢ 𝑆 = (StarGr‘𝑁)
isubgr3stgr.w	⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
isubgr3stgrlem2	⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁) → ∃𝑓 𝑓:𝑈–1-1-onto→(𝑊 ∖ {0}))

Distinct variable groups:   𝑈,𝑓   𝑓,𝑊

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑓)   𝑆(𝑓)   𝐺(𝑓)   𝑁(𝑓)   𝑉(𝑓)   𝑋(𝑓)

Proof of Theorem isubgr3stgrlem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isubgr3stgr.n	. . 3 ⊢ 𝑁 ∈ ℕ0
2		isubgr3stgr.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (StarGr‘𝑁)
3		isubgr3stgr.w	. . . 4 ⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝑆)
4	2, 3	stgrorder 48151	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (♯‘𝑊) = (𝑁 + 1))
5	1, 4	ax-mp 5	. 2 ⊢ (♯‘𝑊) = (𝑁 + 1)
6		oveq1 7363	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) → ((♯‘𝑊) − 1) = ((𝑁 + 1) − 1))
7		nn0cn 12409	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℂ)
8		pncan1 11559	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℂ → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
9	7, 8	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
10	1, 9	mp1i 13	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
11	6, 10	eqtrd 2769	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) → ((♯‘𝑊) − 1) = 𝑁)
12	11	adantr 480	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → ((♯‘𝑊) − 1) = 𝑁)
13		peano2nn0 12439	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
14	1, 13	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 + 1) ∈ ℕ0
15		eleq1 2822	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) → ((♯‘𝑊) ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 + 1) ∈ ℕ0))
16	14, 15	mpbiri 258	. . . . . . 7 ⊢ ((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
17	16	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → (♯‘𝑊) ∈ ℕ0)
18	3	fvexi 6846	. . . . . . 7 ⊢ 𝑊 ∈ V
19		hashclb 14279	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ V → (𝑊 ∈ Fin ↔ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
20	18, 19	mp1i 13	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → (𝑊 ∈ Fin ↔ (♯‘𝑊) ∈ ℕ0))
21	17, 20	mpbird 257	. . . . 5 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → 𝑊 ∈ Fin)
22	2, 3	stgrvtx0 48150	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ∈ 𝑊)
23	1, 22	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ 𝑊
24		hashdifsn 14335	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Fin ∧ 0 ∈ 𝑊) → (♯‘(𝑊 ∖ {0})) = ((♯‘𝑊) − 1))
25	21, 23, 24	sylancl 586	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → (♯‘(𝑊 ∖ {0})) = ((♯‘𝑊) − 1))
26		simpr3 1197	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → (♯‘𝑈) = 𝑁)
27	12, 25, 26	3eqtr4rd 2780	. . 3 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → (♯‘𝑈) = (♯‘(𝑊 ∖ {0})))
28		eleq1 2822	. . . . . . 7 ⊢ ((♯‘𝑈) = 𝑁 → ((♯‘𝑈) ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ ℕ0))
29	1, 28	mpbiri 258	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑈) = 𝑁 → (♯‘𝑈) ∈ ℕ0)
30	29	3ad2ant3 1135	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁) → (♯‘𝑈) ∈ ℕ0)
31		isubgr3stgr.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = (𝐺 NeighbVtx 𝑋)
32	31	ovexi 7390	. . . . . 6 ⊢ 𝑈 ∈ V
33		hashclb 14279	. . . . . 6 ⊢ (𝑈 ∈ V → (𝑈 ∈ Fin ↔ (♯‘𝑈) ∈ ℕ0))
34	32, 33	mp1i 13	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁) → (𝑈 ∈ Fin ↔ (♯‘𝑈) ∈ ℕ0))
35	30, 34	mpbird 257	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁) → 𝑈 ∈ Fin)
36		diffi 9097	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ Fin → (𝑊 ∖ {0}) ∈ Fin)
37	21, 36	syl 17	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → (𝑊 ∖ {0}) ∈ Fin)
38		hasheqf1o 14270	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ Fin ∧ (𝑊 ∖ {0}) ∈ Fin) → ((♯‘𝑈) = (♯‘(𝑊 ∖ {0})) ↔ ∃𝑓 𝑓:𝑈–1-1-onto→(𝑊 ∖ {0})))
39	35, 37, 38	syl2an2 686	. . 3 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → ((♯‘𝑈) = (♯‘(𝑊 ∖ {0})) ↔ ∃𝑓 𝑓:𝑈–1-1-onto→(𝑊 ∖ {0})))
40	27, 39	mpbid 232	. 2 ⊢ (((♯‘𝑊) = (𝑁 + 1) ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁)) → ∃𝑓 𝑓:𝑈–1-1-onto→(𝑊 ∖ {0}))
41	5, 40	mpan 690	1 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (♯‘𝑈) = 𝑁) → ∃𝑓 𝑓:𝑈–1-1-onto→(𝑊 ∖ {0}))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541  ∃wex 1780   ∈ wcel 2113  Vcvv 3438   ∖ cdif 3896  {csn 4578  –1-1-onto→wf1o 6489  ‘cfv 6490  (class class class)co 7356  Fincfn 8881  ℂcc 11022  0cc0 11024  1c1 11025   + caddc 11027   − cmin 11362  ℕ₀cn0 12399  ♯chash 14251  Vtxcvtx 29018  USGraphcusgr 29171   NeighbVtx cnbgr 29354   ClNeighbVtx cclnbgr 48006  StarGrcstgr 48139

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 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2706  ax-rep 5222  ax-sep 5239  ax-nul 5249  ax-pow 5308  ax-pr 5375  ax-un 7678  ax-cnex 11080  ax-resscn 11081  ax-1cn 11082  ax-icn 11083  ax-addcl 11084  ax-addrcl 11085  ax-mulcl 11086  ax-mulrcl 11087  ax-mulcom 11088  ax-addass 11089  ax-mulass 11090  ax-distr 11091  ax-i2m1 11092  ax-1ne0 11093  ax-1rid 11094  ax-rnegex 11095  ax-rrecex 11096  ax-cnre 11097  ax-pre-lttri 11098  ax-pre-lttrn 11099  ax-pre-ltadd 11100  ax-pre-mulgt0 11101

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2809  df-nfc 2883  df-ne 2931  df-nel 3035  df-ral 3050  df-rex 3059  df-reu 3349  df-rab 3398  df-v 3440  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4579  df-pr 4581  df-op 4585  df-uni 4862  df-int 4901  df-iun 4946  df-br 5097  df-opab 5159  df-mpt 5178  df-tr 5204  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-oadd 8399  df-er 8633  df-en 8882  df-dom 8883  df-sdom 8884  df-fin 8885  df-dju 9811  df-card 9849  df-pnf 11166  df-mnf 11167  df-xr 11168  df-ltxr 11169  df-le 11170  df-sub 11364  df-neg 11365  df-nn 12144  df-2 12206  df-3 12207  df-4 12208  df-5 12209  df-6 12210  df-7 12211  df-8 12212  df-9 12213  df-n0 12400  df-xnn0 12473  df-z 12487  df-dec 12606  df-uz 12750  df-fz 13422  df-hash 14252  df-struct 17072  df-slot 17107  df-ndx 17119  df-base 17135  df-edgf 29011  df-vtx 29020  df-stgr 48140

This theorem is referenced by:  isubgr3stgrlem3  48156