Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  isubgr3stgrlem8 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isubgr3stgrlem8 48256
Description: Lemma 8 for isubgr3stgr 48258. (Contributed by AV, 29-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)
isubgr3stgr.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
isubgr3stgr.i 𝐼 = (Edg‘(𝐺 ISubGr 𝐶))
isubgr3stgr.h 𝐻 = (𝑖𝐼 ↦ (𝐹𝑖))
Assertion
Ref Expression
isubgr3stgrlem8 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐻:𝐼1-1-onto→(Edg‘(StarGr‘𝑁)))
Distinct variable groups:   𝐶,𝑖   𝑖,𝐹   𝑖,𝐼   𝑖,𝑊   𝑖,𝐸,𝑥,𝑦   𝑖,𝐺   𝑖,𝑁   𝑈,𝑖,𝑥,𝑦   𝑖,𝑉   𝑖,𝑋   𝑦,𝐶   𝑦,𝐹   𝑦,𝐺   𝑦,𝐼   𝑦,𝑁   𝑦,𝑉   𝑦,𝑊   𝑦,𝑋
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝑆(𝑥,𝑦,𝑖)   𝐹(𝑥)   𝐺(𝑥)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑖)   𝐼(𝑥)   𝑁(𝑥)   𝑉(𝑥)   𝑊(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem isubgr3stgrlem8
Dummy variables 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isubgr3stgr.h . . 3 𝐻 = (𝑖𝐼 ↦ (𝐹𝑖))
2 imaeq2 6014 . . . 4 (𝑖 = 𝑘 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑘))
32cbvmptv 5201 . . 3 (𝑖𝐼 ↦ (𝐹𝑖)) = (𝑘𝐼 ↦ (𝐹𝑘))
41, 3eqtri 2758 . 2 𝐻 = (𝑘𝐼 ↦ (𝐹𝑘))
5 f1of 6773 . . . . 5 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶𝑊)
65ad2antrl 729 . . . 4 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶𝑊)
7 isubgr3stgr.v . . . . 5 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
8 isubgr3stgr.u . . . . 5 𝑈 = (𝐺 NeighbVtx 𝑋)
9 isubgr3stgr.c . . . . 5 𝐶 = (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋)
10 isubgr3stgr.n . . . . 5 𝑁 ∈ ℕ0
11 isubgr3stgr.s . . . . 5 𝑆 = (StarGr‘𝑁)
12 isubgr3stgr.w . . . . 5 𝑊 = (Vtx‘𝑆)
13 isubgr3stgr.e . . . . 5 𝐸 = (Edg‘𝐺)
14 isubgr3stgr.i . . . . 5 𝐼 = (Edg‘(𝐺 ISubGr 𝐶))
157, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 1isubgr3stgrlem5 48253 . . . 4 ((𝐹:𝐶𝑊𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) = (𝐹𝑘))
166, 15sylan 581 . . 3 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) = (𝐹𝑘))
177, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 1isubgr3stgrlem6 48254 . . . 4 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐻:𝐼⟶(Edg‘(StarGr‘𝑁)))
1817ffvelcdmda 7029 . . 3 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
1916, 18eqeltrrd 2836 . 2 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐹𝑘) ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
207, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 1isubgr3stgrlem7 48255 . . 3 (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0) ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝐹𝑗) ∈ 𝐼)
2120ad4ant134 1176 . 2 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝐹𝑗) ∈ 𝐼)
22 f1ofo 6780 . . . . . 6 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶onto𝑊)
2322ad2antrl 729 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶onto𝑊)
24 stgrusgra 48242 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → (StarGr‘𝑁) ∈ USGraph)
2510, 24mp1i 13 . . . . . 6 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (StarGr‘𝑁) ∈ USGraph)
26 simpr 484 . . . . . 6 ((𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
2711fveq2i 6836 . . . . . . . . 9 (Vtx‘𝑆) = (Vtx‘(StarGr‘𝑁))
2812, 27eqtri 2758 . . . . . . . 8 𝑊 = (Vtx‘(StarGr‘𝑁))
29 eqid 2735 . . . . . . . 8 (Edg‘(StarGr‘𝑁)) = (Edg‘(StarGr‘𝑁))
3028, 29edgssv2 29252 . . . . . . 7 (((StarGr‘𝑁) ∈ USGraph ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝑗𝑊 ∧ (♯‘𝑗) = 2))
3130simpld 494 . . . . . 6 (((StarGr‘𝑁) ∈ USGraph ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → 𝑗𝑊)
3225, 26, 31syl2an 597 . . . . 5 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → 𝑗𝑊)
33 foimacnv 6790 . . . . 5 ((𝐹:𝐶onto𝑊𝑗𝑊) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = 𝑗)
3423, 32, 33syl2an2r 686 . . . 4 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = 𝑗)
35 imaeq2 6014 . . . . 5 (𝑘 = (𝐹𝑗) → (𝐹𝑘) = (𝐹 “ (𝐹𝑗)))
3635eqcomd 2741 . . . 4 (𝑘 = (𝐹𝑗) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = (𝐹𝑘))
3734, 36sylan9req 2791 . . 3 ((((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) ∧ 𝑘 = (𝐹𝑗)) → 𝑗 = (𝐹𝑘))
38 imaeq2 6014 . . . . 5 (𝑗 = (𝐹𝑘) → (𝐹𝑗) = (𝐹 “ (𝐹𝑘)))
39 f1of1 6772 . . . . . . 7 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶1-1𝑊)
4039ad2antrl 729 . . . . . 6 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶1-1𝑊)
41 usgruhgr 29240 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UHGraph)
4241ad2antrr 727 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) → 𝐺 ∈ UHGraph)
437clnbgrssvtx 48114 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋) ⊆ 𝑉
449, 43eqsstri 3979 . . . . . . . . . 10 𝐶𝑉
4544a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0) → 𝐶𝑉)
46 eqid 2735 . . . . . . . . . 10 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
47 eqid 2735 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ISubGr 𝐶) = (𝐺 ISubGr 𝐶)
487, 46, 47, 14isubgredg 48149 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐶𝑉) → (𝑘𝐼 ↔ (𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶)))
4942, 45, 48syl2an 597 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (𝑘𝐼 ↔ (𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶)))
50 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶) → 𝑘𝐶)
5150a1d 25 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶) → (𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)) → 𝑘𝐶))
5249, 51biimtrdi 253 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (𝑘𝐼 → (𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)) → 𝑘𝐶)))
5352imp32 418 . . . . . 6 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → 𝑘𝐶)
54 f1imacnv 6789 . . . . . 6 ((𝐹:𝐶1-1𝑊𝑘𝐶) → (𝐹 “ (𝐹𝑘)) = 𝑘)
5540, 53, 54syl2an2r 686 . . . . 5 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → (𝐹 “ (𝐹𝑘)) = 𝑘)
5638, 55sylan9eqr 2792 . . . 4 ((((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) ∧ 𝑗 = (𝐹𝑘)) → (𝐹𝑗) = 𝑘)
5756eqcomd 2741 . . 3 ((((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) ∧ 𝑗 = (𝐹𝑘)) → 𝑘 = (𝐹𝑗))
5837, 57impbida 801 . 2 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → (𝑘 = (𝐹𝑗) ↔ 𝑗 = (𝐹𝑘)))
594, 19, 21, 58f1o2d 7612 1 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐻:𝐼1-1-onto→(Edg‘(StarGr‘𝑁)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  wnel 3035  wral 3050  wss 3900  {cpr 4581  cmpt 5178  ccnv 5622  cima 5626  wf 6487  1-1wf1 6488  ontowfo 6489  1-1-ontowf1o 6490  cfv 6491  (class class class)co 7358  0cc0 11028  2c2 12202  0cn0 12403  chash 14255  Vtxcvtx 29050  Edgcedg 29101  UHGraphcuhgr 29110  USGraphcusgr 29203   NeighbVtx cnbgr 29386   ClNeighbVtx cclnbgr 48101   ISubGr cisubgr 48143  StarGrcstgr 48234
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2183  ax-ext 2707  ax-rep 5223  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pow 5309  ax-pr 5376  ax-un 7680  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-reu 3350  df-rab 3399  df-v 3441  df-sbc 3740  df-csb 3849  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-pss 3920  df-nul 4285  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4902  df-iun 4947  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6258  df-ord 6319  df-on 6320  df-lim 6321  df-suc 6322  df-iota 6447  df-fun 6493  df-fn 6494  df-f 6495  df-f1 6496  df-fo 6497  df-f1o 6498  df-fv 6499  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-oadd 8401  df-er 8635  df-en 8886  df-dom 8887  df-sdom 8888  df-fin 8889  df-dju 9815  df-card 9853  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12148  df-2 12210  df-3 12211  df-4 12212  df-5 12213  df-6 12214  df-7 12215  df-8 12216  df-9 12217  df-n0 12404  df-xnn0 12477  df-z 12491  df-dec 12610  df-uz 12754  df-fz 13426  df-hash 14256  df-struct 17076  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17139  df-edgf 29043  df-vtx 29052  df-iedg 29053  df-edg 29102  df-uhgr 29112  df-upgr 29136  df-umgr 29137  df-uspgr 29204  df-usgr 29205  df-nbgr 29387  df-clnbgr 48102  df-isubgr 48144  df-stgr 48235
This theorem is referenced by:  isubgr3stgrlem9  48257
  Copyright terms: Public domain W3C validator