| Metamath
Proof Explorer Theorem List (p. 294 of 506) | < Previous Next > | |
| Bad symbols? Try the
GIF version. |
||
|
Mirrors > Metamath Home Page > MPE Home Page > Theorem List Contents > Recent Proofs This page: Page List |
||
| Color key: | (1-31251) |
(31252-32774) |
(32775-50588) |
| Type | Label | Description | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Statement | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcontlem7 29301* | Lemma for axcont 29307. Given two points in 𝐷, one preceeds the other iff its scaling constant is less than the other point's. (Contributed by Scott Fenton, 18-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐷 = {𝑝 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ (𝑈 Btwn 〈𝑍, 𝑝〉 ∨ 𝑝 Btwn 〈𝑍, 𝑈〉)} & ⊢ 𝐹 = {〈𝑥, 𝑡〉 ∣ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))))} ⇒ ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ (𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑄 ∈ 𝐷)) → (𝑃 Btwn 〈𝑍, 𝑄〉 ↔ (𝐹‘𝑃) ≤ (𝐹‘𝑄))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcontlem8 29302* | Lemma for axcont 29307. A point in 𝐷 is between two others if its function value falls in the middle. (Contributed by Scott Fenton, 18-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐷 = {𝑝 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ (𝑈 Btwn 〈𝑍, 𝑝〉 ∨ 𝑝 Btwn 〈𝑍, 𝑈〉)} & ⊢ 𝐹 = {〈𝑥, 𝑡〉 ∣ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))))} ⇒ ⊢ ((((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ (𝔼‘𝑁)) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈) ∧ (𝑃 ∈ 𝐷 ∧ 𝑄 ∈ 𝐷 ∧ 𝑅 ∈ 𝐷)) → (((𝐹‘𝑃) ≤ (𝐹‘𝑄) ∧ (𝐹‘𝑄) ≤ (𝐹‘𝑅)) → 𝑄 Btwn 〈𝑃, 𝑅〉)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcontlem9 29303* | Lemma for axcont 29307. Given the separation assumption, all values of 𝐹 over 𝐴 are less than or equal to all values of 𝐹 over 𝐵. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐷 = {𝑝 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ (𝑈 Btwn 〈𝑍, 𝑝〉 ∨ 𝑝 Btwn 〈𝑍, 𝑈〉)} & ⊢ 𝐹 = {〈𝑥, 𝑡〉 ∣ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))))} ⇒ ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑥 Btwn 〈𝑍, 𝑦〉)) ∧ ((𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈)) → ∀𝑛 ∈ (𝐹 “ 𝐴)∀𝑚 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝑛 ≤ 𝑚) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcontlem10 29304* | Lemma for axcont 29307. Given a handful of assumptions, derive the conclusion of the final theorem. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐷 = {𝑝 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ (𝑈 Btwn 〈𝑍, 𝑝〉 ∨ 𝑝 Btwn 〈𝑍, 𝑈〉)} & ⊢ 𝐹 = {〈𝑥, 𝑡〉 ∣ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ (𝑡 ∈ (0[,)+∞) ∧ ∀𝑖 ∈ (1...𝑁)(𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑡) · (𝑍‘𝑖)) + (𝑡 · (𝑈‘𝑖)))))} ⇒ ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑥 Btwn 〈𝑍, 𝑦〉)) ∧ ((𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈)) → ∃𝑏 ∈ (𝔼‘𝑁)∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑏 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcontlem11 29305* | Lemma for axcont 29307. Eliminate the hypotheses from axcontlem10 29304. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑥 Btwn 〈𝑍, 𝑦〉)) ∧ ((𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝑈 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑍 ≠ 𝑈)) → ∃𝑏 ∈ (𝔼‘𝑁)∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑏 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcontlem12 29306* | Lemma for axcont 29307. Eliminate the trivial cases from the previous lemmas. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑥 Btwn 〈𝑍, 𝑦〉)) ∧ 𝑍 ∈ (𝔼‘𝑁)) → ∃𝑏 ∈ (𝔼‘𝑁)∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑏 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | axcont 29307* | The axiom of continuity. Take two sets of points 𝐴 and 𝐵. If all the points in 𝐴 come before the points of 𝐵 on a line, then there is a point separating the two. Axiom A11 of [Schwabhauser] p. 13. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jun-2013.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐴 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ 𝐵 ⊆ (𝔼‘𝑁) ∧ ∃𝑎 ∈ (𝔼‘𝑁)∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑥 Btwn 〈𝑎, 𝑦〉)) → ∃𝑏 ∈ (𝔼‘𝑁)∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐵 𝑏 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | ceeng 29308 | Extends class notation with the Tarski geometry structure for 𝔼↑𝑁. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class EEG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-eeng 29309* | Define the geometry structure for 𝔼↑𝑁. (Contributed by Thierry Arnoux, 24-Aug-2017.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ EEG = (𝑛 ∈ ℕ ↦ ({〈(Base‘ndx), (𝔼‘𝑛)〉, 〈(dist‘ndx), (𝑥 ∈ (𝔼‘𝑛), 𝑦 ∈ (𝔼‘𝑛) ↦ Σ𝑖 ∈ (1...𝑛)(((𝑥‘𝑖) − (𝑦‘𝑖))↑2))〉} ∪ {〈(Itv‘ndx), (𝑥 ∈ (𝔼‘𝑛), 𝑦 ∈ (𝔼‘𝑛) ↦ {𝑧 ∈ (𝔼‘𝑛) ∣ 𝑧 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉})〉, 〈(LineG‘ndx), (𝑥 ∈ (𝔼‘𝑛), 𝑦 ∈ ((𝔼‘𝑛) ∖ {𝑥}) ↦ {𝑧 ∈ (𝔼‘𝑛) ∣ (𝑧 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉 ∨ 𝑥 Btwn 〈𝑧, 𝑦〉 ∨ 𝑦 Btwn 〈𝑥, 𝑧〉)})〉})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | eengv 29310* | The value of the Euclidean geometry for dimension 𝑁. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (EEG‘𝑁) = ({〈(Base‘ndx), (𝔼‘𝑁)〉, 〈(dist‘ndx), (𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁), 𝑦 ∈ (𝔼‘𝑁) ↦ Σ𝑖 ∈ (1...𝑁)(((𝑥‘𝑖) − (𝑦‘𝑖))↑2))〉} ∪ {〈(Itv‘ndx), (𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁), 𝑦 ∈ (𝔼‘𝑁) ↦ {𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ 𝑧 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉})〉, 〈(LineG‘ndx), (𝑥 ∈ (𝔼‘𝑁), 𝑦 ∈ ((𝔼‘𝑁) ∖ {𝑥}) ↦ {𝑧 ∈ (𝔼‘𝑁) ∣ (𝑧 Btwn 〈𝑥, 𝑦〉 ∨ 𝑥 Btwn 〈𝑧, 𝑦〉 ∨ 𝑦 Btwn 〈𝑥, 𝑧〉)})〉})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | eengstr 29311 | The Euclidean geometry as a structure. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (EEG‘𝑁) Struct 〈1, ;17〉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | eengbas 29312 | The Base of the Euclidean geometry. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝔼‘𝑁) = (Base‘(EEG‘𝑁))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ebtwntg 29313 | The betweenness relation used in the Tarski structure for the Euclidean geometry is the same as Btwn. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ) & ⊢ 𝑃 = (Base‘(EEG‘𝑁)) & ⊢ 𝐼 = (Itv‘(EEG‘𝑁)) & ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑃) ⇒ ⊢ (𝜑 → (𝑍 Btwn 〈𝑋, 𝑌〉 ↔ 𝑍 ∈ (𝑋𝐼𝑌))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ecgrtg 29314 | The congruence relation used in the Tarski structure for the Euclidean geometry is the same as Cgr. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ) & ⊢ 𝑃 = (Base‘(EEG‘𝑁)) & ⊢ − = (dist‘(EEG‘𝑁)) & ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑃) & ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑃) ⇒ ⊢ (𝜑 → (〈𝐴, 𝐵〉Cgr〈𝐶, 𝐷〉 ↔ (𝐴 − 𝐵) = (𝐶 − 𝐷))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | elntg 29315* | The line definition in the Tarski structure for the Euclidean geometry. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Apr-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑃 = (Base‘(EEG‘𝑁)) & ⊢ 𝐼 = (Itv‘(EEG‘𝑁)) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (LineG‘(EEG‘𝑁)) = (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑧 ∈ 𝑃 ∣ (𝑧 ∈ (𝑥𝐼𝑦) ∨ 𝑥 ∈ (𝑧𝐼𝑦) ∨ 𝑦 ∈ (𝑥𝐼𝑧))})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | elntg2 29316* | The line definition in the Tarski structure for the Euclidean geometry. In contrast to elntg 29315, the betweenness can be strengthened by excluding 1 resp. 0 from the related intervals (because of 𝑥 ≠ 𝑦). (Contributed by AV, 14-Feb-2023.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑃 = (Base‘(EEG‘𝑁)) & ⊢ 𝐼 = (1...𝑁) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (LineG‘(EEG‘𝑁)) = (𝑥 ∈ 𝑃, 𝑦 ∈ (𝑃 ∖ {𝑥}) ↦ {𝑝 ∈ 𝑃 ∣ (∃𝑘 ∈ (0[,]1)∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑝‘𝑖) = (((1 − 𝑘) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑘 · (𝑦‘𝑖))) ∨ ∃𝑙 ∈ (0[,)1)∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑥‘𝑖) = (((1 − 𝑙) · (𝑝‘𝑖)) + (𝑙 · (𝑦‘𝑖))) ∨ ∃𝑚 ∈ (0(,]1)∀𝑖 ∈ 𝐼 (𝑦‘𝑖) = (((1 − 𝑚) · (𝑥‘𝑖)) + (𝑚 · (𝑝‘𝑖))))})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | eengtrkg 29317 | The geometry structure for 𝔼↑𝑁 is a Tarski geometry. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (EEG‘𝑁) ∈ TarskiG) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | eengtrkge 29318 | The geometry structure for 𝔼↑𝑁 is a Euclidean geometry. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Mar-2019.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (EEG‘𝑁) ∈ TarskiGE) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Basic concepts:
Basic kinds of graphs:
Terms and properties of graphs:
Special kinds of graphs:
For the terms "Path", "Walk", "Trail", "Circuit", "Cycle" see the remarks below and the definitions in Section I.1 in [Bollobas] p. 4-5. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In the following, the vertices and (indexed) edges for an arbitrary class 𝐺 (called "graph" in the following) are defined and examined. The main result of this section is to show that the set of vertices (Vtx‘𝐺) of a graph 𝐺 is the first component 𝑉 of the graph 𝐺 if it is represented by an ordered pair 〈𝑉, 𝐸〉 (see opvtxfv 29335), or the base set (Base‘𝐺) of the graph 𝐺 if it is represented as extensible structure (see basvtxval 29347), and that the set of indexed edges resp. the edge function (iEdg‘𝐺) is the second component 𝐸 of the graph 𝐺 if it is represented by an ordered pair 〈𝑉, 𝐸〉 (see opiedgfv 29338), or the component (.ef‘𝐺) of the graph 𝐺 if it is represented as extensible structure (see edgfiedgval 29348). Finally, it is shown that the set of edges of a graph 𝐺 is the range of its edge function: (Edg‘𝐺) = ran (iEdg‘𝐺), see edgval 29380. Usually, a graph 𝐺 is a set. If 𝐺 is a proper class, however, it represents the null graph (without vertices and edges), because (Vtx‘𝐺) = ∅ and (iEdg‘𝐺) = ∅ holds, see vtxvalprc 29376 and iedgvalprc 29377. Up to the end of this section, the edges need not be related to the vertices. Once undirected hypergraphs are defined (see df-uhgr 29389), the edges become nonempty sets of vertices, and by this obtain their meaning as "connectors" of vertices. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cedgf 29319 | Extend class notation with an edge function. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class .ef | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-edgf 29320 | Define the edge function (indexed edges) of a graph. (Contributed by AV, 18-Jan-2020.) Use its index-independent form edgfid 29321 instead. (New usage is discouraged.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ .ef = Slot ;18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgfid 29321 | Utility theorem: index-independent form of df-edgf 29320. (Contributed by AV, 16-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ .ef = Slot (.ef‘ndx) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgfndx 29322 | Index value of the df-edgf 29320 slot. (Contributed by AV, 13-Oct-2024.) (New usage is discouraged.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (.ef‘ndx) = ;18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgfndxnn 29323 | The index value of the edge function extractor is a positive integer. This property should be ensured for every concrete coding because otherwise it could not be used in an extensible structure (slots must be positive integers). (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 13-Oct-2024.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (.ef‘ndx) ∈ ℕ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgfndxid 29324 | The value of the edge function extractor is the value of the corresponding slot of the structure. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 28-Oct-2024.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐺 ∈ 𝑉 → (.ef‘𝐺) = (𝐺‘(.ef‘ndx))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | basendxltedgfndx 29325 | The index value of the Base slot is less than the index value of the .ef slot. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 30-Oct-2024.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (Base‘ndx) < (.ef‘ndx) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | basendxnedgfndx 29326 | The slots Base and .ef are different. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (Base‘ndx) ≠ (.ef‘ndx) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The key concepts in graph theory are vertices and edges. In general, a graph "consists" (at least) of two sets: the set of vertices and the set of edges. The edges "connect" vertices. The meaning of "connect" is different for different kinds of graphs (directed/undirected graphs, hyper-/pseudo-/ multi-/simple graphs, etc.). The simplest way to represent a graph (of any kind) is to define a graph as "an ordered pair of disjoint sets (V, E)" (see section I.1 in [Bollobas] p. 1), or in the notation of Metamath: 〈𝑉, 𝐸〉. Another way is to regard a graph as a mathematical structure, which consists at least of a set (of vertices) and a relation between the vertices (edge function), but which can be enhanced by additional features (see Wikipedia "Mathematical structure", 24-Sep-2020, https://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_structure): "In mathematics, a structure is a set endowed with some additional features on the set (e.g., operation, relation, metric, topology). Often, the additional features are attached or related to the set, so as to provide it with some additional meaning or significance.". Such structures are provided as "extensible structures" in Metamath, see df-struct 17208. To allow for expressing and proving most of the theorems for graphs independently from their representation, the functions Vtx and iEdg are defined (see df-vtx 29329 and df-iedg 29330), which provide the vertices resp. (indexed) edges of an arbitrary class 𝐺 which represents a graph: (Vtx‘𝐺) resp. (iEdg‘𝐺). In literature, these functions are often denoted also by "V" and "E", see section I.1 in [Bollobas] p. 1 ("If G is a graph, then V = V(G) is the vertex set of G, and E = E(G) is the edge set.") or section 1.1 in [Diestel] p. 2 ("The vertex set of graph G is referred to as V(G), its edge set as E(G)."). Instead of providing edges themselves, iEdg is intended to provide a function as mapping of "indices" (the domain of the function) to the edges (therefore called "set of indexed edges"), which allows for hyper-/pseudo-/multigraphs with more than one edge between two (or more) vertices. For example, e1 = e(1) = { a, b } and e2 = e(2) = { a, b } are two different edges connecting the same two vertices a and b (in a pseudograph). In section 1.10 of [Diestel] p. 28, the edge function is defined differently: as "map E -> V u. [V]^2 assigning to every edge either one or two vertices, its end.". Here, the domain is the set of abstract edges: for two different edges e1 and e2 connecting the same two vertices a and b, we would have e(e1) = e(e2) = { a, b }. Since the set of abstract edges can be chosen as index set, these definitions are equivalent. The result of these functions are as expected: for a graph represented as ordered pair (𝐺 ∈ (V × V)), the set of vertices is (Vtx‘𝐺) = (1st ‘𝐺) (see opvtxval 29334) and the set of (indexed) edges is (iEdg‘𝐺) = (2nd ‘𝐺) (see opiedgval 29337), or if 𝐺 is given as ordered pair 𝐺 = 〈𝑉, 𝐸〉, the set of vertices is (Vtx‘𝐺) = 𝑉 (see opvtxfv 29335) and the set of (indexed) edges is (iEdg‘𝐺) = 𝐸 (see opiedgfv 29338). And for a graph represented as extensible structure (𝐺 Struct 〈(Base‘ndx), (.ef‘ndx)〉), the set of vertices is (Vtx‘𝐺) = (Base‘𝐺) (see funvtxval 29349) and the set of (indexed) edges is (iEdg‘𝐺) = (.ef‘𝐺) (see funiedgval 29350), or if 𝐺 is given in its simplest form as extensible structure with two slots (𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉}), the set of vertices is (Vtx‘𝐺) = 𝑉 (see struct2grvtx 29358) and the set of (indexed) edges is (iEdg‘𝐺) = 𝐸 (see struct2griedg 29359). These two representations are convertible, see graop 29360 and grastruct 29361: If 𝐺 is a graph (for example 𝐺 = 〈𝑉, 𝐸〉), then 𝐻 = {〈(Base‘ndx), (Vtx‘𝐺)〉, 〈(.ef‘ndx), (iEdg‘𝐺)〉} represents essentially the same graph, and if 𝐺 is a graph (for example 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉}), then 𝐻 = 〈(Vtx‘𝐺), (iEdg‘𝐺)〉 represents essentially the same graph. In both cases, (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐻) and (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐻) hold. Theorems gropd 29362 and gropeld 29364 show that if any representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸 has a certain property, then the ordered pair 〈𝑉, 𝐸〉 of the set of vertices and the set of edges (which is such a representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸) has this property. Analogously, theorems grstructd 29363 and grstructeld 29365 show that if any representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸 has a certain property, then any extensible structure with base set 𝑉 and value 𝐸 in the slot for edge functions (which is also such a representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸) has this property. Besides the usual way to represent graphs without edges (consisting of unconnected vertices only), which would be 𝐺 = 〈𝑉, ∅〉 or 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), ∅〉}, a structure without a slot for edges can be used: 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉}, see snstrvtxval 29368 and snstriedgval 29369. Analogously, the empty set ∅ can be used to represent the null graph, see vtxval0 29370 and iedgval0 29371, which can also be represented by 𝐺 = 〈∅, ∅〉 or 𝐺 = {〈(Base‘ndx), ∅〉, 〈(.ef‘ndx), ∅〉}. Even proper classes can be used to represent the null graph, see vtxvalprc 29376 and iedgvalprc 29377. Other classes should not be used to represent graphs, because there could be a degenerate behavior of the vertex set and (indexed) edge functions, see vtxvalsnop 29372 resp. iedgvalsnop 29373, and vtxval3sn 29374 resp. iedgval3sn 29375. Avoid directly depending on this detail so that theorems will not depend on the Kuratowski construction of ordered pairs, see also the comment for df-op 4597. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cvtx 29327 | Extend class notation with the vertices of "graphs". | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class Vtx | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | ciedg 29328 | Extend class notation with the indexed edges of "graphs". | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class iEdg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-vtx 29329 | Define the function mapping a graph to the set of its vertices. This definition is very general: It defines the set of vertices for any ordered pair as its first component, and for any other class as its "base set". It is meaningful, however, only if the ordered pair represents a graph resp. the class is an extensible structure representing a graph. (Contributed by AV, 9-Jan-2020.) (Revised by AV, 20-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ Vtx = (𝑔 ∈ V ↦ if(𝑔 ∈ (V × V), (1st ‘𝑔), (Base‘𝑔))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-iedg 29330 | Define the function mapping a graph to its indexed edges. This definition is very general: It defines the indexed edges for any ordered pair as its second component, and for any other class as its "edge function". It is meaningful, however, only if the ordered pair represents a graph resp. the class is an extensible structure (containing a slot for "edge functions") representing a graph. (Contributed by AV, 20-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ iEdg = (𝑔 ∈ V ↦ if(𝑔 ∈ (V × V), (2nd ‘𝑔), (.ef‘𝑔))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | vtxval 29331 | The set of vertices of a graph. (Contributed by AV, 9-Jan-2020.) (Revised by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (Vtx‘𝐺) = if(𝐺 ∈ (V × V), (1st ‘𝐺), (Base‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iedgval 29332 | The set of indexed edges of a graph. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (iEdg‘𝐺) = if(𝐺 ∈ (V × V), (2nd ‘𝐺), (.ef‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | 1vgrex 29333 | A graph with at least one vertex is a set. (Contributed by AV, 2-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝑁 ∈ 𝑉 → 𝐺 ∈ V) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opvtxval 29334 | The set of vertices of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges. (Contributed by AV, 9-Jan-2020.) (Revised by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐺 ∈ (V × V) → (Vtx‘𝐺) = (1st ‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opvtxfv 29335 | The set of vertices of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges as function value. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (Vtx‘〈𝑉, 𝐸〉) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opvtxov 29336 | The set of vertices of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges as operation value. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (𝑉Vtx𝐸) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opiedgval 29337 | The set of indexed edges of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐺 ∈ (V × V) → (iEdg‘𝐺) = (2nd ‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opiedgfv 29338 | The set of indexed edges of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges as function value. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (iEdg‘〈𝑉, 𝐸〉) = 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opiedgov 29339 | The set of indexed edges of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges as operation value. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (𝑉iEdg𝐸) = 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opvtxfvi 29340 | The set of vertices of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges as function value. (Contributed by AV, 4-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 ∈ V & ⊢ 𝐸 ∈ V ⇒ ⊢ (Vtx‘〈𝑉, 𝐸〉) = 𝑉 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | opiedgfvi 29341 | The set of indexed edges of a graph represented as an ordered pair of vertices and indexed edges as function value. (Contributed by AV, 4-Mar-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 ∈ V & ⊢ 𝐸 ∈ V ⇒ ⊢ (iEdg‘〈𝑉, 𝐸〉) = 𝐸 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funvtxdmge2val 29342 | The set of vertices of an extensible structure with (at least) two slots. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) → (Vtx‘𝐺) = (Base‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funiedgdmge2val 29343 | The set of indexed edges of an extensible structure with (at least) two slots. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) → (iEdg‘𝐺) = (.ef‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funvtxdm2val 29344 | The set of vertices of an extensible structure with (at least) two slots. (Contributed by AV, 22-Sep-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐴 ∈ V & ⊢ 𝐵 ∈ V ⇒ ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ dom 𝐺) → (Vtx‘𝐺) = (Base‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funiedgdm2val 29345 | The set of indexed edges of an extensible structure with (at least) two slots. (Contributed by AV, 22-Sep-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐴 ∈ V & ⊢ 𝐵 ∈ V ⇒ ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ∧ {𝐴, 𝐵} ⊆ dom 𝐺) → (iEdg‘𝐺) = (.ef‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funvtxval0 29346 | The set of vertices of an extensible structure with a base set and (at least) another slot. (Contributed by AV, 22-Sep-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑆 ∈ V ⇒ ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ 𝑆 ≠ (Base‘ndx) ∧ {(Base‘ndx), 𝑆} ⊆ dom 𝐺) → (Vtx‘𝐺) = (Base‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | basvtxval 29347 | The set of vertices of a graph represented as an extensible structure with the set of vertices as base set. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑌) & ⊢ (𝜑 → 〈(Base‘ndx), 𝑉〉 ∈ 𝐺) ⇒ ⊢ (𝜑 → (Vtx‘𝐺) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgfiedgval 29348 | The set of indexed edges of a graph represented as an extensible structure with the indexed edges in the slot for edge functions. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑌) & ⊢ (𝜑 → 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉 ∈ 𝐺) ⇒ ⊢ (𝜑 → (iEdg‘𝐺) = 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funvtxval 29349 | The set of vertices of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 22-Sep-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ {(Base‘ndx), (.ef‘ndx)} ⊆ dom 𝐺) → (Vtx‘𝐺) = (Base‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | funiedgval 29350 | The set of indexed edges of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 21-Sep-2020.) (Revised by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((Fun (𝐺 ∖ {∅}) ∧ {(Base‘ndx), (.ef‘ndx)} ⊆ dom 𝐺) → (iEdg‘𝐺) = (.ef‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | structvtxvallem 29351 | Lemma for structvtxval 29352 and structiedg0val 29353. (Contributed by AV, 23-Sep-2020.) (Revised by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑆 ∈ ℕ & ⊢ (Base‘ndx) < 𝑆 & ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈𝑆, 𝐸〉} ⇒ ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | structvtxval 29352 | The set of vertices of an extensible structure with a base set and another slot. (Contributed by AV, 23-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑆 ∈ ℕ & ⊢ (Base‘ndx) < 𝑆 & ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈𝑆, 𝐸〉} ⇒ ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (Vtx‘𝐺) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | structiedg0val 29353 | The set of indexed edges of an extensible structure with a base set and another slot not being the slot for edge functions is empty. (Contributed by AV, 23-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑆 ∈ ℕ & ⊢ (Base‘ndx) < 𝑆 & ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈𝑆, 𝐸〉} ⇒ ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌 ∧ 𝑆 ≠ (.ef‘ndx)) → (iEdg‘𝐺) = ∅) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | structgrssvtxlem 29354 | Lemma for structgrssvtx 29355 and structgrssiedg 29356. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) (Proof shortened by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑌) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑍) & ⊢ (𝜑 → {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⊆ 𝐺) ⇒ ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘dom 𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | structgrssvtx 29355 | The set of vertices of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) (Proof shortened by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑌) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑍) & ⊢ (𝜑 → {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⊆ 𝐺) ⇒ ⊢ (𝜑 → (Vtx‘𝐺) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | structgrssiedg 29356 | The set of indexed edges of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 14-Oct-2020.) (Proof shortened by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑌) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑍) & ⊢ (𝜑 → {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⊆ 𝐺) ⇒ ⊢ (𝜑 → (iEdg‘𝐺) = 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | struct2grstr 29357 | A graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges is actually an extensible structure. (Contributed by AV, 23-Nov-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⇒ ⊢ 𝐺 Struct 〈(Base‘ndx), (.ef‘ndx)〉 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | struct2grvtx 29358 | The set of vertices of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 23-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⇒ ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (Vtx‘𝐺) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | struct2griedg 29359 | The set of indexed edges of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 23-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 12-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⇒ ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑋 ∧ 𝐸 ∈ 𝑌) → (iEdg‘𝐺) = 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | graop 29360 | Any representation of a graph 𝐺 (especially as extensible structure 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉}) is convertible in a representation of the graph as ordered pair. (Contributed by AV, 7-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐻 = 〈(Vtx‘𝐺), (iEdg‘𝐺)〉 ⇒ ⊢ ((Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐻) ∧ (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐻)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | grastruct 29361 | Any representation of a graph 𝐺 (especially as ordered pair 𝐺 = 〈𝑉, 𝐸〉) is convertible in a representation of the graph as extensible structure. (Contributed by AV, 8-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐻 = {〈(Base‘ndx), (Vtx‘𝐺)〉, 〈(.ef‘ndx), (iEdg‘𝐺)〉} ⇒ ⊢ ((Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐻) ∧ (iEdg‘𝐺) = (iEdg‘𝐻)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gropd 29362* | If any representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸 has a certain property 𝜓, then the ordered pair 〈𝑉, 𝐸〉 of the set of vertices and the set of edges (which is such a representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸) has this property. (Contributed by AV, 11-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → ∀𝑔(((Vtx‘𝑔) = 𝑉 ∧ (iEdg‘𝑔) = 𝐸) → 𝜓)) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑈) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑊) ⇒ ⊢ (𝜑 → [〈𝑉, 𝐸〉 / 𝑔]𝜓) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | grstructd 29363* | If any representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸 has a certain property 𝜓, then any structure with base set 𝑉 and value 𝐸 in the slot for edge functions (which is such a representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸) has this property. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) (Revised by AV, 9-Jun-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → ∀𝑔(((Vtx‘𝑔) = 𝑉 ∧ (iEdg‘𝑔) = 𝐸) → 𝜓)) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑈) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑊) & ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑋) & ⊢ (𝜑 → Fun (𝑆 ∖ {∅})) & ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘dom 𝑆)) & ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑆) = 𝑉) & ⊢ (𝜑 → (.ef‘𝑆) = 𝐸) ⇒ ⊢ (𝜑 → [𝑆 / 𝑔]𝜓) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | gropeld 29364* | If any representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸 is an element of an arbitrary class 𝐶, then the ordered pair 〈𝑉, 𝐸〉 of the set of vertices and the set of edges (which is such a representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸) is an element of this class 𝐶. (Contributed by AV, 11-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → ∀𝑔(((Vtx‘𝑔) = 𝑉 ∧ (iEdg‘𝑔) = 𝐸) → 𝑔 ∈ 𝐶)) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑈) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑊) ⇒ ⊢ (𝜑 → 〈𝑉, 𝐸〉 ∈ 𝐶) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | grstructeld 29365* | If any representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸 is an element of an arbitrary class 𝐶, then any structure with base set 𝑉 and value 𝐸 in the slot for edge functions (which is such a representation of a graph with vertices 𝑉 and edges 𝐸) is an element of this class 𝐶. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) (Revised by AV, 9-Jun-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝜑 → ∀𝑔(((Vtx‘𝑔) = 𝑉 ∧ (iEdg‘𝑔) = 𝐸) → 𝑔 ∈ 𝐶)) & ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝑈) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑊) & ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝑋) & ⊢ (𝜑 → Fun (𝑆 ∖ {∅})) & ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (♯‘dom 𝑆)) & ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑆) = 𝑉) & ⊢ (𝜑 → (.ef‘𝑆) = 𝐸) ⇒ ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐶) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | setsvtx 29366 | The vertices of a structure with a base set and an inserted resp. replaced slot for the edge function. (Contributed by AV, 18-Jan-2020.) (Revised by AV, 16-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐼 = (.ef‘ndx) & ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → (Base‘ndx) ∈ dom 𝐺) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑊) ⇒ ⊢ (𝜑 → (Vtx‘(𝐺 sSet 〈𝐼, 𝐸〉)) = (Base‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | setsiedg 29367 | The (indexed) edges of a structure with a base set and an inserted resp. replaced slot for the edge function. (Contributed by AV, 7-Jun-2021.) (Revised by AV, 16-Nov-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐼 = (.ef‘ndx) & ⊢ (𝜑 → 𝐺 Struct 𝑋) & ⊢ (𝜑 → (Base‘ndx) ∈ dom 𝐺) & ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ 𝑊) ⇒ ⊢ (𝜑 → (iEdg‘(𝐺 sSet 〈𝐼, 𝐸〉)) = 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | snstrvtxval 29368 | The set of vertices of a graph without edges represented as an extensible structure with vertices as base set and no indexed edges. See vtxvalsnop 29372 for the (degenerate) case where 𝑉 = (Base‘ndx). (Contributed by AV, 23-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 ∈ V & ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉} ⇒ ⊢ (𝑉 ≠ (Base‘ndx) → (Vtx‘𝐺) = 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | snstriedgval 29369 | The set of indexed edges of a graph without edges represented as an extensible structure with vertices as base set and no indexed edges. See iedgvalsnop 29373 for the (degenerate) case where 𝑉 = (Base‘ndx). (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 ∈ V & ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉} ⇒ ⊢ (𝑉 ≠ (Base‘ndx) → (iEdg‘𝐺) = ∅) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | vtxval0 29370 | Degenerated case 1 for vertices: The set of vertices of the empty set is the empty set. (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (Vtx‘∅) = ∅ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iedgval0 29371 | Degenerated case 1 for edges: The set of indexed edges of the empty set is the empty set. (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (iEdg‘∅) = ∅ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | vtxvalsnop 29372 | Degenerated case 2 for vertices: The set of vertices of a singleton containing an ordered pair with equal components is the singleton containing the component. (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 15-Jul-2022.) (Avoid depending on this detail.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐵 ∈ V & ⊢ 𝐺 = {〈𝐵, 𝐵〉} ⇒ ⊢ (Vtx‘𝐺) = {𝐵} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iedgvalsnop 29373 | Degenerated case 2 for edges: The set of indexed edges of a singleton containing an ordered pair with equal components is the singleton containing the component. (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) (Proof shortened by AV, 15-Jul-2022.) (Avoid depending on this detail.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐵 ∈ V & ⊢ 𝐺 = {〈𝐵, 𝐵〉} ⇒ ⊢ (iEdg‘𝐺) = {𝐵} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | vtxval3sn 29374 | Degenerated case 3 for vertices: The set of vertices of a singleton containing a singleton containing a singleton is the innermost singleton. (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) (Avoid depending on this detail.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐴 ∈ V ⇒ ⊢ (Vtx‘{{{𝐴}}}) = {𝐴} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iedgval3sn 29375 | Degenerated case 3 for edges: The set of indexed edges of a singleton containing a singleton containing a singleton is the innermost singleton. (Contributed by AV, 24-Sep-2020.) (Avoid depending on this detail.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐴 ∈ V ⇒ ⊢ (iEdg‘{{{𝐴}}}) = {𝐴} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | vtxvalprc 29376 | Degenerated case 4 for vertices: The set of vertices of a proper class is the empty set. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐶 ∉ V → (Vtx‘𝐶) = ∅) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iedgvalprc 29377 | Degenerated case 4 for edges: The set of indexed edges of a proper class is the empty set. (Contributed by AV, 12-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐶 ∉ V → (iEdg‘𝐶) = ∅) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cedg 29378 | Extend class notation with the set of edges (of an undirected simple (hyper-/pseudo-)graph). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class Edg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-edg 29379 | Define the class of edges of a graph, see also definition "E = E(G)" in section I.1 of [Bollobas] p. 1. This definition is very general: It defines edges of a class as the range of its edge function (which does not even need to be a function). Therefore, this definition could also be used for hypergraphs, pseudographs and multigraphs. In these cases, however, the (possibly more than one) edges connecting the same vertices could not be distinguished anymore. In some cases, this is no problem, so theorems with Edg are meaningful nevertheless (e.g., edguhgr 29460). Usually, however, this definition is used only for undirected simple (hyper-/pseudo-)graphs (with or without loops). (Contributed by AV, 1-Jan-2020.) (Revised by AV, 13-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ Edg = (𝑔 ∈ V ↦ ran (iEdg‘𝑔)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgval 29380 | The edges of a graph. (Contributed by AV, 1-Jan-2020.) (Revised by AV, 13-Oct-2020.) (Revised by AV, 8-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (Edg‘𝐺) = ran (iEdg‘𝐺) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | iedgedg 29381 | An indexed edge is an edge. (Contributed by AV, 19-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((Fun 𝐸 ∧ 𝐼 ∈ dom 𝐸) → (𝐸‘𝐼) ∈ (Edg‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgopval 29382 | The edges of a graph represented as ordered pair. (Contributed by AV, 1-Jan-2020.) (Revised by AV, 13-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝐸 ∈ 𝑋) → (Edg‘〈𝑉, 𝐸〉) = ran 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgov 29383 | The edges of a graph represented as ordered pair, shown as operation value. Although a little less intuitive, this representation is often used because it is shorter than the representation as function value of a graph given as ordered pair, see edgopval 29382. The representation ran 𝐸 for the set of edges is even shorter, though. (Contributed by AV, 2-Jan-2020.) (Revised by AV, 13-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝐸 ∈ 𝑋) → (𝑉Edg𝐸) = ran 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgstruct 29384 | The edges of a graph represented as an extensible structure with vertices as base set and indexed edges. (Contributed by AV, 13-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐺 = {〈(Base‘ndx), 𝑉〉, 〈(.ef‘ndx), 𝐸〉} ⇒ ⊢ ((𝑉 ∈ 𝑊 ∧ 𝐸 ∈ 𝑋) → (Edg‘𝐺) = ran 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edgiedgb 29385* | A set is an edge iff it is an indexed edge. (Contributed by AV, 17-Oct-2020.) (Revised by AV, 8-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ (Fun 𝐼 → (𝐸 ∈ (Edg‘𝐺) ↔ ∃𝑥 ∈ dom 𝐼 𝐸 = (𝐼‘𝑥))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | edg0iedg0 29386 | There is no edge in a graph iff its edge function is empty. (Contributed by AV, 15-Dec-2020.) (Revised by AV, 8-Dec-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺) ⇒ ⊢ (Fun 𝐼 → (𝐸 = ∅ ↔ 𝐼 = ∅)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
For undirected graphs, we will have the following hierarchy/taxonomy: * Undirected Hypergraph: UHGraph * Undirected loop-free graphs: ULFGraph (not defined formally yet) * Undirected simple Hypergraph: USHGraph => USHGraph ⊆ UHGraph (ushgruhgr 29400) * Undirected Pseudograph: UPGraph => UPGraph ⊆ UHGraph (upgruhgr 29433) * Undirected loop-free hypergraph: ULFHGraph (not defined formally yet) => ULFHGraph ⊆ UHGraph and ULFHGraph ⊆ ULFGraph * Undirected loop-free simple hypergraph: ULFSHGraph (not defined formally yet) => ULFSHGraph ⊆ USHGraph and ULFSHGraph ⊆ ULFHGraph * Undirected simple Pseudograph: USPGraph => USPGraph ⊆ UPGraph (uspgrupgr 29509) and USPGraph ⊆ USHGraph (uspgrushgr 29508), see also uspgrupgrushgr 29510 * Undirected Muligraph: UMGraph => UMGraph ⊆ UPGraph (umgrupgr 29434) and UMGraph ⊆ ULFHGraph (umgrislfupgr 29454) * Undirected simple Graph: USGraph => USGraph ⊆ USPGraph (usgruspgr 29511) and USGraph ⊆ UMGraph (usgrumgr 29512) and USGraph ⊆ ULFSHGraph (usgrislfuspgr 29518) see also usgrumgruspgr 29513 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cuhgr 29387 | Extend class notation with undirected hypergraphs. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class UHGraph | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Syntax | cushgr 29388 | Extend class notation with undirected simple hypergraphs. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| class USHGraph | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-uhgr 29389* | Define the class of all undirected hypergraphs. An undirected hypergraph consists of a set 𝑣 (of "vertices") and a function 𝑒 (representing indexed "edges") into the power set of this set (the empty set excluded). (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Dec-2017.) (Revised by AV, 8-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ UHGraph = {𝑔 ∣ [(Vtx‘𝑔) / 𝑣][(iEdg‘𝑔) / 𝑒]𝑒:dom 𝑒⟶(𝒫 𝑣 ∖ {∅})} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Definition | df-ushgr 29390* | Define the class of all undirected simple hypergraphs. An undirected simple hypergraph is a special (non-simple, multiple, multi-) hypergraph for which the edge function 𝑒 is an injective (one-to-one) function into subsets of the set of vertices 𝑣, representing the (one or more) vertices incident to the edge. This definition corresponds to the definition of hypergraphs in section I.1 of [Bollobas] p. 7 (except that the empty set seems to be allowed to be an "edge") or section 1.10 of [Diestel] p. 27, where "E is a subset of [...] the power set of V, that is the set of all subsets of V" resp. "the elements of E are nonempty subsets (of any cardinality) of V". (Contributed by AV, 19-Jan-2020.) (Revised by AV, 8-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ USHGraph = {𝑔 ∣ [(Vtx‘𝑔) / 𝑣][(iEdg‘𝑔) / 𝑒]𝑒:dom 𝑒–1-1→(𝒫 𝑣 ∖ {∅})} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | isuhgr 29391 | The predicate "is an undirected hypergraph." (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Dec-2017.) (Revised by AV, 9-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐺 ∈ 𝑈 → (𝐺 ∈ UHGraph ↔ 𝐸:dom 𝐸⟶(𝒫 𝑉 ∖ {∅}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | isushgr 29392 | The predicate "is an undirected simple hypergraph." (Contributed by AV, 19-Jan-2020.) (Revised by AV, 9-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐺 ∈ 𝑈 → (𝐺 ∈ USHGraph ↔ 𝐸:dom 𝐸–1-1→(𝒫 𝑉 ∖ {∅}))) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | uhgrf 29393 | The edge function of an undirected hypergraph is a function into the power set of the set of vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Dec-2017.) (Revised by AV, 9-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → 𝐸:dom 𝐸⟶(𝒫 𝑉 ∖ {∅})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ushgrf 29394 | The edge function of an undirected simple hypergraph is a one-to-one function into the power set of the set of vertices. (Contributed by AV, 9-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐺 ∈ USHGraph → 𝐸:dom 𝐸–1-1→(𝒫 𝑉 ∖ {∅})) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | uhgrss 29395 | An edge is a subset of vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Dec-2017.) (Revised by AV, 18-Jan-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐹 ∈ dom 𝐸) → (𝐸‘𝐹) ⊆ 𝑉) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | uhgreq12g 29396 | If two sets have the same vertices and the same edges, one set is a hypergraph iff the other set is a hypergraph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Dec-2017.) (Revised by AV, 18-Jan-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺) & ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) & ⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝐻) & ⊢ 𝐹 = (iEdg‘𝐻) ⇒ ⊢ (((𝐺 ∈ 𝑋 ∧ 𝐻 ∈ 𝑌) ∧ (𝑉 = 𝑊 ∧ 𝐸 = 𝐹)) → (𝐺 ∈ UHGraph ↔ 𝐻 ∈ UHGraph)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | uhgrfun 29397 | The edge function of an undirected hypergraph is a function. (Contributed by Alexander van der Vekens, 26-Dec-2017.) (Revised by AV, 15-Dec-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ (𝐺 ∈ UHGraph → Fun 𝐸) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | uhgrn0 29398 | An edge is a nonempty subset of vertices. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Mar-2015.) (Revised by AV, 15-Dec-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐸 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐸 Fn 𝐴 ∧ 𝐹 ∈ 𝐴) → (𝐸‘𝐹) ≠ ∅) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | lpvtx 29399 | The endpoints of a loop (which is an edge at index 𝐽) are two (identical) vertices 𝐴. (Contributed by AV, 1-Feb-2021.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ 𝐼 = (iEdg‘𝐺) ⇒ ⊢ ((𝐺 ∈ UHGraph ∧ 𝐽 ∈ dom 𝐼 ∧ (𝐼‘𝐽) = {𝐴}) → 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺)) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Theorem | ushgruhgr 29400 | An undirected simple hypergraph is an undirected hypergraph. (Contributed by AV, 19-Jan-2020.) (Revised by AV, 9-Oct-2020.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ⊢ (𝐺 ∈ USHGraph → 𝐺 ∈ UHGraph) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| < Previous Next > |
| Copyright terms: Public domain | < Previous Next > |