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

Theorem nbumgrvtx 26458
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 26445 . . 3 (𝑁𝑉 → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒})
43adantl 469 . 2 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒})
5 eldifi 3931 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) → 𝑥𝑉)
65adantl 469 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑥𝑉)
76adantr 468 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ (𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)) → 𝑥𝑉)
8 umgrupgr 26212 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺 ∈ UMGraph → 𝐺 ∈ UPGraph)
98ad4antr 715 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → 𝐺 ∈ UPGraph)
10 simpr 473 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → 𝑒𝐸)
1110adantr 468 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → 𝑒𝐸)
12 simpr 473 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)
13 simpr 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → 𝑁𝑉)
1413adantr 468 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑁𝑉)
15 vex 3394 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑥 ∈ V
1615a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑥 ∈ V)
17 eldifsn 4508 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ↔ (𝑥𝑉𝑥𝑁))
18 simpr 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑥𝑉𝑥𝑁) → 𝑥𝑁)
1918necomd 3033 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑥𝑉𝑥𝑁) → 𝑁𝑥)
2017, 19sylbi 208 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) → 𝑁𝑥)
2120adantl 469 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → 𝑁𝑥)
2214, 16, 213jca 1151 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥))
2322adantr 468 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥))
2423adantr 468 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥))
251, 2upgredgpr 26252 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) ∧ (𝑁𝑉𝑥 ∈ V ∧ 𝑁𝑥)) → {𝑁, 𝑥} = 𝑒)
269, 11, 12, 24, 25syl31anc 1485 . . . . . . . . . . 11 (((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → {𝑁, 𝑥} = 𝑒)
2726ex 399 . . . . . . . . . 10 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ 𝑒𝐸) → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 → {𝑁, 𝑥} = 𝑒))
28 eleq1 2873 . . . . . . . . . . 11 ({𝑁, 𝑥} = 𝑒 → ({𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸𝑒𝐸))
2928biimprd 239 . . . . . . . . . 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 444 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ (𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)) → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)
327, 31jca 503 . . . . . . 7 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) ∧ (𝑒𝐸 ∧ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)) → (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
3332rexlimdvaa 3220 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁})) → (∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 → (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)))
3433expimpd 443 . . . . 5 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → ((𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) → (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)))
35 simprl 778 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑥𝑉)
362umgredgne 26255 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸) → 𝑁𝑥)
3736ad2ant2rl 746 . . . . . . . . 9 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑁𝑥)
3837necomd 3033 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑥𝑁)
3935, 38, 17sylanbrc 574 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → 𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}))
40 simpr 473 . . . . . . . . 9 ((𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸) → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)
4140adantl 469 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)
42 sseq2 3824 . . . . . . . . 9 (𝑒 = {𝑁, 𝑥} → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑁, 𝑥} ⊆ {𝑁, 𝑥}))
4342adantl 469 . . . . . . . 8 ((((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) ∧ 𝑒 = {𝑁, 𝑥}) → ({𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑁, 𝑥} ⊆ {𝑁, 𝑥}))
44 ssidd 3821 . . . . . . . 8 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → {𝑁, 𝑥} ⊆ {𝑁, 𝑥})
4541, 43, 44rspcedvd 3509 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)
4639, 45jca 503 . . . . . 6 (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) ∧ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)) → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
4746ex 399 . . . . 5 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → ((𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸) → (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒)))
4834, 47impbid 203 . . . 4 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → ((𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒) ↔ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸)))
49 preq2 4460 . . . . . . 7 (𝑣 = 𝑥 → {𝑁, 𝑣} = {𝑁, 𝑥})
5049sseq1d 3829 . . . . . 6 (𝑣 = 𝑥 → ({𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
5150rexbidv 3240 . . . . 5 (𝑣 = 𝑥 → (∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒 ↔ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
5251elrab 3559 . . . 4 (𝑥 ∈ {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒} ↔ (𝑥 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∧ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑥} ⊆ 𝑒))
53 preq2 4460 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑥 → {𝑁, 𝑛} = {𝑁, 𝑥})
5453eleq1d 2870 . . . . 5 (𝑛 = 𝑥 → ({𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸 ↔ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
5554elrab 3559 . . . 4 (𝑥 ∈ {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸} ↔ (𝑥𝑉 ∧ {𝑁, 𝑥} ∈ 𝐸))
5648, 52, 553bitr4g 305 . . 3 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝑥 ∈ {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒} ↔ 𝑥 ∈ {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸}))
5756eqrdv 2804 . 2 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → {𝑣 ∈ (𝑉 ∖ {𝑁}) ∣ ∃𝑒𝐸 {𝑁, 𝑣} ⊆ 𝑒} = {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸})
584, 57eqtrd 2840 1 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ 𝑁𝑉) → (𝐺 NeighbVtx 𝑁) = {𝑛𝑉 ∣ {𝑁, 𝑛} ∈ 𝐸})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1100   = wceq 1637  wcel 2156  wne 2978  wrex 3097  {crab 3100  Vcvv 3391  cdif 3766  wss 3769  {csn 4370  {cpr 4372  cfv 6101  (class class class)co 6874  Vtxcvtx 26088  Edgcedg 26153  UPGraphcupgr 26189  UMGraphcumgr 26190   NeighbVtx cnbgr 26440
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2068  ax-7 2104  ax-8 2158  ax-9 2165  ax-10 2185  ax-11 2201  ax-12 2214  ax-13 2420  ax-ext 2784  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5096  ax-un 7179  ax-cnex 10277  ax-resscn 10278  ax-1cn 10279  ax-icn 10280  ax-addcl 10281  ax-addrcl 10282  ax-mulcl 10283  ax-mulrcl 10284  ax-mulcom 10285  ax-addass 10286  ax-mulass 10287  ax-distr 10288  ax-i2m1 10289  ax-1ne0 10290  ax-1rid 10291  ax-rnegex 10292  ax-rrecex 10293  ax-cnre 10294  ax-pre-lttri 10295  ax-pre-lttrn 10296  ax-pre-ltadd 10297  ax-pre-mulgt0 10298
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2061  df-eu 2634  df-mo 2635  df-clab 2793  df-cleq 2799  df-clel 2802  df-nfc 2937  df-ne 2979  df-nel 3082  df-ral 3101  df-rex 3102  df-reu 3103  df-rmo 3104  df-rab 3105  df-v 3393  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4117  df-if 4280  df-pw 4353  df-sn 4371  df-pr 4373  df-tp 4375  df-op 4377  df-uni 4631  df-int 4670  df-iun 4714  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5219  df-eprel 5224  df-po 5232  df-so 5233  df-fr 5270  df-we 5272  df-xp 5317  df-rel 5318  df-cnv 5319  df-co 5320  df-dm 5321  df-rn 5322  df-res 5323  df-ima 5324  df-pred 5893  df-ord 5939  df-on 5940  df-lim 5941  df-suc 5942  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-riota 6835  df-ov 6877  df-oprab 6878  df-mpt2 6879  df-om 7296  df-1st 7398  df-2nd 7399  df-wrecs 7642  df-recs 7704  df-rdg 7742  df-1o 7796  df-2o 7797  df-oadd 7800  df-er 7979  df-en 8193  df-dom 8194  df-sdom 8195  df-fin 8196  df-card 9048  df-cda 9275  df-pnf 10361  df-mnf 10362  df-xr 10363  df-ltxr 10364  df-le 10365  df-sub 10553  df-neg 10554  df-nn 11306  df-2 11364  df-n0 11560  df-xnn0 11630  df-z 11644  df-uz 11905  df-fz 12550  df-hash 13338  df-edg 26154  df-upgr 26191  df-umgr 26192  df-nbgr 26441
This theorem is referenced by:  nbumgr  26459  nbusgrvtx  26460  umgr2v2enb1  26650
  Copyright terms: Public domain W3C validator