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 48874
Description: Lemma 8 for isubgr3stgr 48876. (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 6056 . . . 4 (𝑖 = 𝑘 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑘))
32cbvmptv 5213 . . 3 (𝑖𝐼 ↦ (𝐹𝑖)) = (𝑘𝐼 ↦ (𝐹𝑘))
41, 3eqtri 2785 . 2 𝐻 = (𝑘𝐼 ↦ (𝐹𝑘))
5 f1of 6821 . . . . 5 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶𝑊)
65ad2antrl 741 . . . 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 48871 . . . 4 ((𝐹:𝐶𝑊𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) = (𝐹𝑘))
166, 15sylan 592 . . 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 48872 . . . 4 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐻:𝐼⟶(Edg‘(StarGr‘𝑁)))
1817ffvelcdmda 7080 . . 3 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
1916, 18eqeltrrd 2863 . 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 48873 . . 3 (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0) ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝐹𝑗) ∈ 𝐼)
2120ad4ant134 1193 . 2 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝐹𝑗) ∈ 𝐼)
22 f1ofo 6829 . . . . . 6 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶onto𝑊)
2322ad2antrl 741 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶onto𝑊)
24 stgrusgra 48860 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → (StarGr‘𝑁) ∈ USGraph)
2510, 24mp1i 14 . . . . . 6 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (StarGr‘𝑁) ∈ USGraph)
26 simpr 490 . . . . . 6 ((𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
2711fveq2i 6885 . . . . . . . . 9 (Vtx‘𝑆) = (Vtx‘(StarGr‘𝑁))
2812, 27eqtri 2785 . . . . . . . 8 𝑊 = (Vtx‘(StarGr‘𝑁))
29 eqid 2762 . . . . . . . 8 (Edg‘(StarGr‘𝑁)) = (Edg‘(StarGr‘𝑁))
3028, 29edgssv2 29642 . . . . . . 7 (((StarGr‘𝑁) ∈ USGraph ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝑗𝑊 ∧ (♯‘𝑗) = 2))
3130simpld 500 . . . . . 6 (((StarGr‘𝑁) ∈ USGraph ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → 𝑗𝑊)
3225, 26, 31syl2an 608 . . . . 5 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → 𝑗𝑊)
33 foimacnv 6839 . . . . 5 ((𝐹:𝐶onto𝑊𝑗𝑊) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = 𝑗)
3423, 32, 33syl2an2r 698 . . . 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 6056 . . . . 5 (𝑘 = (𝐹𝑗) → (𝐹𝑘) = (𝐹 “ (𝐹𝑗)))
3635eqcomd 2768 . . . 4 (𝑘 = (𝐹𝑗) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = (𝐹𝑘))
3734, 36sylan9req 2818 . . 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 6056 . . . . 5 (𝑗 = (𝐹𝑘) → (𝐹𝑗) = (𝐹 “ (𝐹𝑘)))
39 f1of1 6820 . . . . . . 7 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶1-1𝑊)
4039ad2antrl 741 . . . . . 6 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶1-1𝑊)
41 usgruhgr 29630 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UHGraph)
4241ad2antrr 739 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) → 𝐺 ∈ UHGraph)
437clnbgrssvtx 48732 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋) ⊆ 𝑉
449, 43eqsstri 3980 . . . . . . . . . 10 𝐶𝑉
4544a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0) → 𝐶𝑉)
46 eqid 2762 . . . . . . . . . 10 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
47 eqid 2762 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ISubGr 𝐶) = (𝐺 ISubGr 𝐶)
487, 46, 47, 14isubgredg 48767 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐶𝑉) → (𝑘𝐼 ↔ (𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶)))
4942, 45, 48syl2an 608 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (𝑘𝐼 ↔ (𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶)))
50 simpr 490 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶) → 𝑘𝐶)
5150a1d 26 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶) → (𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)) → 𝑘𝐶))
5249, 51biimtrdi 256 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (𝑘𝐼 → (𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)) → 𝑘𝐶)))
5352imp32 424 . . . . . 6 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → 𝑘𝐶)
54 f1imacnv 6838 . . . . . 6 ((𝐹:𝐶1-1𝑊𝑘𝐶) → (𝐹 “ (𝐹𝑘)) = 𝑘)
5540, 53, 54syl2an2r 698 . . . . 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 2819 . . . 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 2768 . . 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 813 . 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 7671 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
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  wnel 3063  wral 3078  wss 3902  {cpr 4589  cmpt 5190  ccnv 5658  cima 5662  wf 6533  1-1wf1 6534  ontowfo 6535  1-1-ontowf1o 6536  cfv 6537  (class class class)co 7416  0cc0 11125  2c2 12320  0cn0 12529  chash 14394  Vtxcvtx 29437  Edgcedg 29488  UHGraphcuhgr 29497  USGraphcusgr 29593   NeighbVtx cnbgr 29776   ClNeighbVtx cclnbgr 48719   ISubGr cisubgr 48761  StarGrcstgr 48852
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8458  df-2o 8459  df-oadd 8462  df-er 8699  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-dju 9909  df-card 9947  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12259  df-2 12328  df-3 12329  df-4 12330  df-5 12331  df-6 12332  df-7 12333  df-8 12334  df-9 12335  df-n0 12530  df-xnn0 12603  df-z 12617  df-dec 12738  df-uz 12889  df-fz 13562  df-hash 14395  df-struct 17241  df-slot 17276  df-ndx 17288  df-base 17304  df-edgf 29430  df-vtx 29439  df-iedg 29440  df-edg 29489  df-uhgr 29499  df-upgr 29523  df-umgr 29524  df-uspgr 29594  df-usgr 29595  df-nbgr 29777  df-clnbgr 48720  df-isubgr 48762  df-stgr 48853
This theorem is used by:  isubgr3stgrlem9  48875
  Copyright terms: Public domain W3C validator