Theorem nbgrel 29375

Description: Characterization of a neighbor 𝑁 of a vertex 𝑋 in a graph 𝐺. (Contributed by Alexander van der Vekens and Mario Carneiro, 9-Oct-2017.) (Revised by AV, 26-Oct-2020.) (Revised by AV, 12-Feb-2022.)

Hypotheses

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

Assertion

Ref	Expression
nbgrel	⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))

Distinct variable groups:   𝑒,𝐸   𝑒,𝐺   𝑒,𝑁   𝑒,𝑋   𝑒,𝑉

Proof of Theorem nbgrel

Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nbgrel.v	. . . 4 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2	1	nbgrcl 29370	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋) → 𝑋 ∈ 𝑉)
3	2	pm4.71ri 560	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋) ↔ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋)))
4		nbgrel.e	. . . . . . 7 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
5	1, 4	nbgrval 29371	. . . . . 6 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝐺 NeighbVtx 𝑋) = {𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∣ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑛} ⊆ 𝑒})
6	5	eleq2d 2830	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋) ↔ 𝑁 ∈ {𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∣ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑛} ⊆ 𝑒}))
7		preq2 4759	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → {𝑋, 𝑛} = {𝑋, 𝑁})
8	7	sseq1d 4040	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → ({𝑋, 𝑛} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
9	8	rexbidv 3185	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = 𝑁 → (∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑛} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
10	9	elrab 3708	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ {𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∣ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑛} ⊆ 𝑒} ↔ (𝑁 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
11		eldifsn 4811	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ↔ (𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋))
12	11	anbi1i 623	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
13	10, 12	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ {𝑛 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}) ∣ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑛} ⊆ 𝑒} ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
14	6, 13	bitrdi 287	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑉 → (𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒)))
15	14	pm5.32i 574	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋)) ↔ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒)))
16		df-3an 1089	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒) ↔ (((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
17		anass 468	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ↔ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋)))
18		ancom 460	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ 𝑉) ↔ (𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉))
19	18	anbi1i 623	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋))
20	17, 19	bitr3i 277	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋)) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋))
21	20	anbi1i 623	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋)) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒) ↔ (((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
22		anass 468	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ (𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋)) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒) ↔ (𝑋 ∈ 𝑉 ∧ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒)))
23	16, 21, 22	3bitr2ri 300	. . 3 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ≠ 𝑋) ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒)) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
24	15, 23	bitri 275	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑉 ∧ 𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋)) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))
25	3, 24	bitri 275	1 ⊢ (𝑁 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑋) ↔ ((𝑁 ∈ 𝑉 ∧ 𝑋 ∈ 𝑉) ∧ 𝑁 ≠ 𝑋 ∧ ∃𝑒 ∈ 𝐸 {𝑋, 𝑁} ⊆ 𝑒))

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946  ∃wrex 3076  {crab 3443   ∖ cdif 3973   ⊆ wss 3976  {csn 4648  {cpr 4650  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  Vtxcvtx 29031  Edgcedg 29082   NeighbVtx cnbgr 29367

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pr 5447  ax-un 7770

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-id 5593  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fv 6581  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-nbgr 29368

This theorem is referenced by:  nbgrisvtx  29376  nbgr2vtx1edg  29385  nbuhgr2vtx1edgblem  29386  nbuhgr2vtx1edgb  29387  nbgrsym  29398  isuvtx  29430  iscplgredg  29452  cusgrexi  29478  structtocusgr  29481  dfvopnbgr2  47725