MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  nbumgrvtx Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nbumgrvtx 29133
Description: The set of neighbors of a vertex in a multigraph. (Contributed by AV, 27-Nov-2020.) (Proof shortened by AV, 30-Dec-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
nbuhgr.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
nbuhgr.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
nbumgrvtx ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸})
Distinct variable groups:   𝑛,𝐺   𝑛,𝑁   𝑛,𝑉   𝑛,𝐸

Proof of Theorem nbumgrvtx
Dummy variables 𝑒 𝑣 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nbuhgr.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2 nbuhgr.e . . . 4 𝐸 = (Edg‘𝐺)
31, 2nbgrval 29123 . . 3 (𝑁𝑉 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒})
43adantl 481 . 2 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒})
5 eldifi 4122 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) → 𝑥𝑉)
65adantl 481 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑥𝑉)
76adantr 480 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ (𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)) → 𝑥𝑉)
8 umgrupgr 28890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺 ∈ UMGraph → 𝐺 ∈ UPGraph)
98ad4antr 731 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → 𝐺 ∈ UPGraph)
10 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → 𝑒𝐸)
1110adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → 𝑒𝐸)
12 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)
13 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → 𝑁𝑉)
1413adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑁𝑉)
15 vex 3473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑥 ∈ V
1615a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑥 ∈ V)
17 eldifsn 4786 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ↔ (𝑥𝑉𝑥𝑁))
18 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥𝑉𝑥𝑁) → 𝑥𝑁)
1918necomd 2991 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥𝑉𝑥𝑁) → 𝑁𝑥)
2017, 19sylbi 216 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) → 𝑁𝑥)
2120adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑁𝑥)
2214, 16, 213jca 1126 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥))
2322adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥))
2423adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥))
251, 2upgredgpr 28929 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) ∧ (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥)) → {𝑁, 𝑥} = 𝑒)
269, 11, 12, 24, 25syl31anc 1371 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → {𝑁, 𝑥} = 𝑒)
2726ex 412 . . . . . . . . . 10 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 → {𝑁, 𝑥} = 𝑒))
28 eleq1 2816 . . . . . . . . . . 11 ({𝑁, 𝑥} = 𝑒 → ({𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸𝑒𝐸))
2928biimprd 247 . . . . . . . . . 10 ({𝑁, 𝑥} = 𝑒 → (𝑒𝐸 → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
3027, 10, 29syl6ci 71 . . . . . . . . 9 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
3130impr 454 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ (𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)) → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)
327, 31jca 511 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ (𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)) → (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
3332rexlimdvaa 3151 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → (∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 → (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)))
3433expimpd 453 . . . . 5 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → ((𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)))
35 simprl 770 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑥𝑉)
362umgredgne 28932 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸) → 𝑁𝑥)
3736ad2ant2rl 748 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑁𝑥)
3837necomd 2991 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑥𝑁)
3935, 38, 17sylanbrc 582 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}))
40 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸) → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)
4140adantl 481 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)
42 sseq2 4004 . . . . . . . . 9 (𝑒 = {𝑁, 𝑥} → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑁, 𝑥} ⊆ {𝑁, 𝑥}))
4342adantl 481 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) ∧ 𝑒 = {𝑁, 𝑥}) → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑁, 𝑥} ⊆ {𝑁, 𝑥}))
44 ssidd 4001 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → {𝑁, 𝑥} ⊆ {𝑁, 𝑥})
4541, 43, 44rspcedvd 3609 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)
4639, 45jca 511 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
4746ex 412 . . . . 5 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → ((𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸) → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)))
4834, 47impbid 211 . . . 4 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → ((𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) ↔ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)))
49 preq2 4734 . . . . . . 7 (𝑣 = 𝑥 → {𝑁, 𝑣} = {𝑁, 𝑥})
5049sseq1d 4009 . . . . . 6 (𝑣 = 𝑥 → ({𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
5150rexbidv 3173 . . . . 5 (𝑣 = 𝑥 → (∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
5251elrab 3680 . . . 4 (𝑥 ∈ {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒} ↔ (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
53 preq2 4734 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑥 → {𝑁, 𝑛} = {𝑁, 𝑥})
5453eleq1d 2813 . . . . 5 (𝑛 = 𝑥 → ({𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸 ↔ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
5554elrab 3680 . . . 4 (𝑥 ∈ {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸} ↔ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
5648, 52, 553bitr4g 314 . . 3 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝑥 ∈ {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒} ↔ 𝑥 ∈ {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸}))
5756eqrdv 2725 . 2 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒} = {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸})
584, 57eqtrd 2767 1 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395  w3a 1085   = wceq 1534  wcel 2099  wne 2935  wrex 3065  {crab 3427  Vcvv 3469  cdif 3941  wss 3944  {csn 4624  {cpr 4626  cfv 6542  (class class class)co 7414  Vtxcvtx 28783  Edgcedg 28834  UPGraphcupgr 28867  UMGraphcumgr 28868   NeighbVtx cnbgr 29119
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7863  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-2o 8479  df-oadd 8482  df-er 8716  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-dju 9910  df-card 9948  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-nn 12229  df-2 12291  df-n0 12489  df-xnn0 12561  df-z 12575  df-uz 12839  df-fz 13503  df-hash 14308  df-edg 28835  df-upgr 28869  df-umgr 28870  df-nbgr 29120
This theorem is referenced by:  nbumgr  29134  nbusgrvtx  29135  umgr2v2enb1  29314
  Copyright terms: Public domain W3C validator