Theorem isuvtx 27773

Description: The set of all universal vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 12-Oct-2017.) (Revised by AV, 30-Oct-2020.) (Revised by AV, 14-Feb-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
uvtxel.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
isuvtx.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
isuvtx	⊢ (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒}

Distinct variable groups:   𝑣,𝐺   𝑣,𝑉   𝑒,𝐸   𝑒,𝐺,𝑘,𝑣   𝑒,𝑉,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐸(𝑣,𝑘)

Proof of Theorem isuvtx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		uvtxel.v	. . 3 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2	1	uvtxval 27765	. 2 ⊢ (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)}
3		isuvtx.e	. . . . . . 7 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
4	1, 3	nbgrel 27718	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒))
5		df-3an 1088	. . . . . 6 ⊢ (((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒) ↔ (((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒))
6	4, 5	bitri 274	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ (((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒))
7		prcom 4674	. . . . . . . 8 ⊢ {𝑘, 𝑣} = {𝑣, 𝑘}
8	7	sseq1i 3954	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒)
9	8	rexbii 3180	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒)
10		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 ∈ 𝑉 → 𝑣 ∈ 𝑉)
11		eldifi 4066	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}) → 𝑘 ∈ 𝑉)
12	10, 11	anim12ci 614	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉))
13		eldifsni 4729	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}) → 𝑘 ≠ 𝑣)
14	13	adantl 482	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑘 ≠ 𝑣)
15	12, 14	jca 512	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → ((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣))
16	15	biantrurd 533	. . . . . 6 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒 ↔ (((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒)))
17	9, 16	bitr2id 284	. . . . 5 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → ((((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒) ↔ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒))
18	6, 17	syl5bb 283	. . . 4 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒))
19	18	ralbidva 3122	. . 3 ⊢ (𝑣 ∈ 𝑉 → (∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒))
20	19	rabbiia 3405	. 2 ⊢ {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)} = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒}
21	2, 20	eqtri 2768	1 ⊢ (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒}

Syntax hints:   ∧ wa 396   ∧ w3a 1086   = wceq 1542   ∈ wcel 2110   ≠ wne 2945  ∀wral 3066  ∃wrex 3067  {crab 3070   ∖ cdif 3889   ⊆ wss 3892  {csn 4567  {cpr 4569  ‘cfv 6432  (class class class)co 7272  Vtxcvtx 27377  Edgcedg 27428   NeighbVtx cnbgr 27710  UnivVtxcuvtx 27763

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2015  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2711  ax-sep 5227  ax-nul 5234  ax-pr 5356  ax-un 7583

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3an 1088  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2072  df-mo 2542  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2818  df-nfc 2891  df-ne 2946  df-ral 3071  df-rex 3072  df-rab 3075  df-v 3433  df-sbc 3721  df-csb 3838  df-dif 3895  df-un 3897  df-in 3899  df-ss 3909  df-nul 4263  df-if 4466  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4846  df-iun 4932  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5163  df-id 5490  df-xp 5596  df-rel 5597  df-cnv 5598  df-co 5599  df-dm 5600  df-rn 5601  df-res 5602  df-ima 5603  df-iota 6390  df-fun 6434  df-fv 6440  df-ov 7275  df-oprab 7276  df-mpo 7277  df-1st 7825  df-2nd 7826  df-nbgr 27711  df-uvtx 27764

This theorem is referenced by:  uvtxel1  27774