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 48600
Description: Lemma 8 for isubgr3stgr 48602. (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 6047 . . . 4 (𝑖 = 𝑘 → (𝐹𝑖) = (𝐹𝑘))
32cbvmptv 5206 . . 3 (𝑖𝐼 ↦ (𝐹𝑖)) = (𝑘𝐼 ↦ (𝐹𝑘))
41, 3eqtri 2787 . 2 𝐻 = (𝑘𝐼 ↦ (𝐹𝑘))
5 f1of 6808 . . . . 5 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶𝑊)
65ad2antrl 738 . . . 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 48597 . . . 4 ((𝐹:𝐶𝑊𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) = (𝐹𝑘))
166, 15sylan 589 . . 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 48598 . . . 4 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐻:𝐼⟶(Edg‘(StarGr‘𝑁)))
1817ffvelcdmda 7067 . . 3 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑘𝐼) → (𝐻𝑘) ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
1916, 18eqeltrrd 2865 . 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 48599 . . 3 (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0) ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝐹𝑗) ∈ 𝐼)
2120ad4ant134 1189 . 2 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝐹𝑗) ∈ 𝐼)
22 f1ofo 6816 . . . . . 6 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶onto𝑊)
2322ad2antrl 738 . . . . 5 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶onto𝑊)
24 stgrusgra 48586 . . . . . . 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 488 . . . . . 6 ((𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))
2711fveq2i 6872 . . . . . . . . 9 (Vtx‘𝑆) = (Vtx‘(StarGr‘𝑁))
2812, 27eqtri 2787 . . . . . . . 8 𝑊 = (Vtx‘(StarGr‘𝑁))
29 eqid 2764 . . . . . . . 8 (Edg‘(StarGr‘𝑁)) = (Edg‘(StarGr‘𝑁))
3028, 29edgssv2 29401 . . . . . . 7 (((StarGr‘𝑁) ∈ USGraph ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → (𝑗𝑊 ∧ (♯‘𝑗) = 2))
3130simpld 498 . . . . . 6 (((StarGr‘𝑁) ∈ USGraph ∧ 𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁))) → 𝑗𝑊)
3225, 26, 31syl2an 605 . . . . 5 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → 𝑗𝑊)
33 foimacnv 6826 . . . . 5 ((𝐹:𝐶onto𝑊𝑗𝑊) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = 𝑗)
3423, 32, 33syl2an2r 695 . . . 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 6047 . . . . 5 (𝑘 = (𝐹𝑗) → (𝐹𝑘) = (𝐹 “ (𝐹𝑗)))
3635eqcomd 2770 . . . 4 (𝑘 = (𝐹𝑗) → (𝐹 “ (𝐹𝑗)) = (𝐹𝑘))
3734, 36sylan9req 2820 . . 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 6047 . . . . 5 (𝑗 = (𝐹𝑘) → (𝐹𝑗) = (𝐹 “ (𝐹𝑘)))
39 f1of1 6807 . . . . . . 7 (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊𝐹:𝐶1-1𝑊)
4039ad2antrl 738 . . . . . 6 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → 𝐹:𝐶1-1𝑊)
41 usgruhgr 29389 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UHGraph)
4241ad2antrr 736 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) → 𝐺 ∈ UHGraph)
437clnbgrssvtx 48458 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ClNeighbVtx 𝑋) ⊆ 𝑉
449, 43eqsstri 3984 . . . . . . . . . 10 𝐶𝑉
4544a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0) → 𝐶𝑉)
46 eqid 2764 . . . . . . . . . 10 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
47 eqid 2764 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ISubGr 𝐶) = (𝐺 ISubGr 𝐶)
487, 46, 47, 14isubgredg 48493 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐶𝑉) → (𝑘𝐼 ↔ (𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶)))
4942, 45, 48syl2an 605 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (𝑘𝐼 ↔ (𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶)))
50 simpr 488 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶) → 𝑘𝐶)
5150a1d 25 . . . . . . . 8 ((𝑘 ∈ (Edg‘𝐺) ∧ 𝑘𝐶) → (𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)) → 𝑘𝐶))
5249, 51biimtrdi 255 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) → (𝑘𝐼 → (𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)) → 𝑘𝐶)))
5352imp32 422 . . . . . 6 (((((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝑋𝑉) ∧ ((♯‘𝑈) = 𝑁 ∧ ∀𝑥𝑈𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∉ 𝐸)) ∧ (𝐹:𝐶1-1-onto𝑊 ∧ (𝐹𝑋) = 0)) ∧ (𝑘𝐼𝑗 ∈ (Edg‘(StarGr‘𝑁)))) → 𝑘𝐶)
54 f1imacnv 6825 . . . . . 6 ((𝐹:𝐶1-1𝑊𝑘𝐶) → (𝐹 “ (𝐹𝑘)) = 𝑘)
5540, 53, 54syl2an2r 695 . . . . 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 2821 . . . 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 2770 . . 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 810 . 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 7652 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 208  wa 399   = wceq 1562  wcel 2144  wnel 3063  wral 3078  wss 3906  {cpr 4586  cmpt 5183  ccnv 5648  cima 5652  wf 6519  1-1wf1 6520  ontowfo 6521  1-1-ontowf1o 6522  cfv 6523  (class class class)co 7398  0cc0 11075  2c2 12274  0cn0 12483  chash 14345  Vtxcvtx 29199  Edgcedg 29250  UHGraphcuhgr 29259  USGraphcusgr 29352   NeighbVtx cnbgr 29535   ClNeighbVtx cclnbgr 48445   ISubGr cisubgr 48487  StarGrcstgr 48578
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-2o 8440  df-oadd 8443  df-er 8680  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-dju 9861  df-card 9899  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-nn 12213  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12484  df-xnn0 12557  df-z 12571  df-dec 12691  df-uz 12842  df-fz 13515  df-hash 14346  df-struct 17185  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-edgf 29192  df-vtx 29201  df-iedg 29202  df-edg 29251  df-uhgr 29261  df-upgr 29285  df-umgr 29286  df-uspgr 29353  df-usgr 29354  df-nbgr 29536  df-clnbgr 48446  df-isubgr 48488  df-stgr 48579
This theorem is referenced by:  isubgr3stgrlem9  48601
  Copyright terms: Public domain W3C validator