Theorem isuvtx 29726

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 29718	. 2 ⊢ (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)}
3		isuvtx.e	. . . . . . 7 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
4	1, 3	nbgrel 29671	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒))
5		df-3an 1105	. . . . . 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 278	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ (((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒))
7		prcom 4699	. . . . . . . 8 ⊢ {𝑘, 𝑣} = {𝑣, 𝑘}
8	7	sseq1i 3966	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒)
9	8	rexbii 3112	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑣, 𝑘} ⊆ 𝑒)
10		id 23	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 ∈ 𝑉 → 𝑣 ∈ 𝑉)
11		eldifi 4086	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}) → 𝑘 ∈ 𝑉)
12	10, 11	anim12ci 625	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉))
13		eldifsni 4759	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣}) → 𝑘 ≠ 𝑣)
14	13	adantl 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → 𝑘 ≠ 𝑣)
15	12, 14	jca 520	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → ((𝑘 ∈ 𝑉 ∧ 𝑣 ∈ 𝑉) ∧ 𝑘 ≠ 𝑣))
16	15	biantrurd 541	. . . . . 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 287	. . . . 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	bitrid 286	. . . 4 ⊢ ((𝑣 ∈ 𝑉 ∧ 𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})) → (𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒))
19	18	ralbidva 3186	. . 3 ⊢ (𝑣 ∈ 𝑉 → (∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣) ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒))
20	19	rabbiia 3420	. 2 ⊢ {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})𝑘 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑣)} = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒}
21	2, 20	eqtri 2786	1 ⊢ (UnivVtx‘𝐺) = {𝑣 ∈ 𝑉 ∣ ∀𝑘 ∈ (𝑉 ∖ {𝑣})∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑘, 𝑣} ⊆ 𝑒}

Syntax hints:   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ∀wral 3079  ∃wrex 3089  {crab 3416   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906  {csn 4590  {cpr 4592  ‘cfv 6538  (class class class)co 7412  Vtxcvtx 29327  Edgcedg 29378   NeighbVtx cnbgr 29663  UnivVtxcuvtx 29716

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pr 5406  ax-un 7734

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fv 6546  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-nbgr 29664  df-uvtx 29717

This theorem is referenced by:  uvtxel1  29727