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

Theorem isuspgrim 48820
Description: A class is an isomorphism of simple pseudographs iff it is a bijection between their vertices that preserves adjacency, i.e. there is an edge in one graph connecting one or two vertices iff there is an edge in the other graph connecting the vertices which are the images of the vertices. This corresponds to the formal definition in [Bollobas] p. 3 and the definition in [Diestel] p. 3. (Contributed by AV, 27-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
isusgrim.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
isusgrim.w 𝑊 = (Vtx‘𝐻)
isusgrim.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
isusgrim.d 𝐷 = (Edg‘𝐻)
Assertion
Ref Expression
isuspgrim ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) → (𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) ↔ (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐸   𝑥,𝐹   𝑥,𝐷,𝑦   𝑦,𝐸   𝑦,𝐹   𝑥,𝐺,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝑉,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑊(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem isuspgrim
Dummy variable 𝑒 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 uspgruhgr 29652 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ USPGraph → 𝐺 ∈ UHGraph)
2 uspgruhgr 29652 . . . . . . 7 (𝐻 ∈ USPGraph → 𝐻 ∈ UHGraph)
31, 2anim12i 625 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐻 ∈ UHGraph))
43anim1i 627 . . . . 5 (((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)) → ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐻 ∈ UHGraph) ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)))
5 df-3an 1105 . . . . 5 ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐻 ∈ UHGraph ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)) ↔ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐻 ∈ UHGraph) ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)))
64, 5sylibr 237 . . . 4 (((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)) → (𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐻 ∈ UHGraph ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)))
7 isusgrim.e . . . . 5 𝐸 = (Edg‘𝐺)
8 isusgrim.d . . . . 5 𝐷 = (Edg‘𝐻)
9 isusgrim.v . . . . 5 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
10 isusgrim.w . . . . 5 𝑊 = (Vtx‘𝐻)
117, 8, 9, 10uhgrimprop 48816 . . . 4 ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐻 ∈ UHGraph ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)) → (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)))
126, 11syl 18 . . 3 (((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)) → (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)))
1312ex 418 . 2 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) → (𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) → (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷))))
14 f1of 6821 . . . . . 6 (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊𝐹:𝑉𝑊)
159fvexi 6896 . . . . . . 7 𝑉 ∈ V
1615a1i 11 . . . . . 6 (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊𝑉 ∈ V)
1714, 16fexd 7230 . . . . 5 (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊𝐹 ∈ V)
1817adantl 487 . . . 4 (((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) → 𝐹 ∈ V)
19 simpllr 788 . . . . . 6 (((((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) ∧ 𝐹 ∈ V) ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)) → 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊)
209, 10, 7, 8isuspgrimlem 48819 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)) → (𝑒𝐸 ↦ (𝐹𝑒)):𝐸1-1-onto𝐷)
2120adantlr 728 . . . . . 6 (((((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) ∧ 𝐹 ∈ V) ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)) → (𝑒𝐸 ↦ (𝐹𝑒)):𝐸1-1-onto𝐷)
229, 10, 7, 8isuspgrim0 48818 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph ∧ 𝐹 ∈ V) → (𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) ↔ (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ (𝑒𝐸 ↦ (𝐹𝑒)):𝐸1-1-onto𝐷)))
2322ad5ant124 1388 . . . . . 6 (((((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) ∧ 𝐹 ∈ V) ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)) → (𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) ↔ (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ (𝑒𝐸 ↦ (𝐹𝑒)):𝐸1-1-onto𝐷)))
2419, 21, 23mpbir2and 726 . . . . 5 (((((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) ∧ 𝐹 ∈ V) ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)) → 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻))
2524ex 418 . . . 4 ((((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) ∧ 𝐹 ∈ V) → (∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷) → 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)))
2618, 25mpdan 700 . . 3 (((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) ∧ 𝐹:𝑉1-1-onto𝑊) → (∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷) → 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)))
2726expimpd 459 . 2 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) → ((𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷)) → 𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻)))
2813, 27impbid 215 1 ((𝐺 ∈ USPGraph ∧ 𝐻 ∈ USPGraph) → (𝐹 ∈ (𝐺 GraphIso 𝐻) ↔ (𝐹:𝑉1-1-onto𝑊 ∧ ∀𝑥𝑉𝑦𝑉 ({𝑥, 𝑦} ∈ 𝐸 ↔ {(𝐹𝑥), (𝐹𝑦)} ∈ 𝐷))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wral 3078  Vcvv 3453  {cpr 4589  cmpt 5190  cima 5662  1-1-ontowf1o 6536  cfv 6537  (class class class)co 7417  Vtxcvtx 29461  Edgcedg 29512  UHGraphcuhgr 29521  USPGraphcuspgr 29616   GraphIso cgrim 48799
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 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205
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-rmo 3367  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 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-2o 8460  df-oadd 8463  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-dju 9910  df-card 9948  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-nn 12262  df-2 12331  df-n0 12533  df-xnn0 12606  df-z 12620  df-uz 12892  df-fz 13566  df-hash 14399  df-edg 29513  df-uhgr 29523  df-upgr 29547  df-uspgr 29618  df-grim 48802
This theorem is used by:  gricuspgr  48842
  Copyright terms: Public domain W3C validator