MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  nbusgrvtxm1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nbusgrvtxm1 28369
Description: If the number of neighbors of a vertex in a finite simple graph is the number of vertices of the graph minus 1, each vertex except the first mentioned vertex is a neighbor of this vertex. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Jul-2018.) (Revised by AV, 16-Dec-2020.)
Hypothesis
Ref Expression
hashnbusgrnn0.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
nbusgrvtxm1 ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))))

Proof of Theorem nbusgrvtxm1
StepHypRef Expression
1 ax-1 6 . . 3 (𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))
212a1d 26 . 2 (𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) → ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))))
3 simpr 486 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) → (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉))
43adantr 482 . . . . . . 7 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉))
5 simprl 770 . . . . . . 7 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → 𝑀 ∈ 𝑉)
6 simpr 486 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ≠ 𝑈)
76adantl 483 . . . . . . 7 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → 𝑀 ≠ 𝑈)
8 df-nel 3047 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∉ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ↔ ¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))
98biimpri 227 . . . . . . . . 9 (¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) → 𝑀 ∉ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))
109adantr 482 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) → 𝑀 ∉ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))
1110adantr 482 . . . . . . 7 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → 𝑀 ∉ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))
12 hashnbusgrnn0.v . . . . . . . 8 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
1312nbfusgrlevtxm2 28368 . . . . . . 7 (((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈 ∧ 𝑀 ∉ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))) → (♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) ≀ ((♯‘𝑉) − 2))
144, 5, 7, 11, 13syl13anc 1373 . . . . . 6 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → (♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) ≀ ((♯‘𝑉) − 2))
15 breq1 5109 . . . . . . . . 9 ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) ↔ ((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2)))
1615adantl 483 . . . . . . . 8 ((((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) ∧ (♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1)) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) ↔ ((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2)))
1712fusgrvtxfi 28309 . . . . . . . . . . . 12 (𝐺 ∈ FinUSGraph → 𝑉 ∈ Fin)
18 hashcl 14262 . . . . . . . . . . . 12 (𝑉 ∈ Fin → (♯‘𝑉) ∈ ℕ0)
19 nn0re 12427 . . . . . . . . . . . . 13 ((♯‘𝑉) ∈ ℕ0 → (♯‘𝑉) ∈ ℝ)
20 1red 11161 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
21 2re 12232 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ∈ ℝ
2221a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → 2 ∈ ℝ)
23 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → (♯‘𝑉) ∈ ℝ)
24 1lt2 12329 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1 < 2
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → 1 < 2)
2620, 22, 23, 25ltsub2dd 11773 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → ((♯‘𝑉) − 2) < ((♯‘𝑉) − 1))
2723, 22resubcld 11588 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → ((♯‘𝑉) − 2) ∈ ℝ)
28 peano2rem 11473 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → ((♯‘𝑉) − 1) ∈ ℝ)
2927, 28ltnled 11307 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → (((♯‘𝑉) − 2) < ((♯‘𝑉) − 1) ↔ ¬ ((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2)))
3026, 29mpbid 231 . . . . . . . . . . . . 13 ((♯‘𝑉) ∈ ℝ → ¬ ((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2))
3119, 30syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((♯‘𝑉) ∈ ℕ0 → ¬ ((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2))
3217, 18, 313syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ∈ FinUSGraph → ¬ ((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2))
3332pm2.21d 121 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ FinUSGraph → (((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))
3433adantr 482 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → (((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))
3534ad3antlr 730 . . . . . . . 8 ((((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) ∧ (♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1)) → (((♯‘𝑉) − 1) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))
3616, 35sylbid 239 . . . . . . 7 ((((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) ∧ (♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1)) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))
3736ex 414 . . . . . 6 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) ≀ ((♯‘𝑉) − 2) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))))
3814, 37mpid 44 . . . . 5 (((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) ∧ (𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈)) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))
3938ex 414 . . . 4 ((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))))
4039com23 86 . . 3 ((¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) ∧ (𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉)) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))))
4140ex 414 . 2 (¬ 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈) → ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈)))))
422, 41pm2.61i 182 1 ((𝐺 ∈ FinUSGraph ∧ 𝑈 ∈ 𝑉) → ((♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑈)) = ((♯‘𝑉) − 1) → ((𝑀 ∈ 𝑉 ∧ 𝑀 ≠ 𝑈) → 𝑀 ∈ (𝐺 NeighbVtx 𝑈))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Â¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2940   ∉ wnel 3046   class class class wbr 5106  â€˜cfv 6497  (class class class)co 7358  Fincfn 8886  â„cr 11055  1c1 11057   < clt 11194   ≀ cle 11195   − cmin 11390  2c2 12213  â„•0cn0 12418  â™¯chash 14236  Vtxcvtx 27989  FinUSGraphcfusgr 28306   NeighbVtx cnbgr 28322
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5257  ax-nul 5264  ax-pow 5321  ax-pr 5385  ax-un 7673  ax-cnex 11112  ax-resscn 11113  ax-1cn 11114  ax-icn 11115  ax-addcl 11116  ax-addrcl 11117  ax-mulcl 11118  ax-mulrcl 11119  ax-mulcom 11120  ax-addass 11121  ax-mulass 11122  ax-distr 11123  ax-i2m1 11124  ax-1ne0 11125  ax-1rid 11126  ax-rnegex 11127  ax-rrecex 11128  ax-cnre 11129  ax-pre-lttri 11130  ax-pre-lttrn 11131  ax-pre-ltadd 11132  ax-pre-mulgt0 11133
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3446  df-sbc 3741  df-csb 3857  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3930  df-nul 4284  df-if 4488  df-pw 4563  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4867  df-int 4909  df-iun 4957  df-br 5107  df-opab 5169  df-mpt 5190  df-tr 5224  df-id 5532  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5589  df-we 5591  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6254  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6499  df-fn 6500  df-f 6501  df-f1 6502  df-fo 6503  df-f1o 6504  df-fv 6505  df-riota 7314  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7804  df-1st 7922  df-2nd 7923  df-frecs 8213  df-wrecs 8244  df-recs 8318  df-rdg 8357  df-1o 8413  df-oadd 8417  df-er 8651  df-en 8887  df-dom 8888  df-sdom 8889  df-fin 8890  df-dju 9842  df-card 9880  df-pnf 11196  df-mnf 11197  df-xr 11198  df-ltxr 11199  df-le 11200  df-sub 11392  df-neg 11393  df-nn 12159  df-2 12221  df-n0 12419  df-xnn0 12491  df-z 12505  df-uz 12769  df-fz 13431  df-hash 14237  df-fusgr 28307  df-nbgr 28323
This theorem is referenced by:  nbusgrvtxm1uvtx  28395
  Copyright terms: Public domain W3C validator