Theorem pthhashvtx 35416

Description: A graph containing a path has at least as many vertices as there are edges in the path. (Contributed by BTernaryTau, 5-Oct-2023.)

Hypothesis

Ref	Expression
pthhashvtx.1	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
pthhashvtx	⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))

Proof of Theorem pthhashvtx

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashfz0 14431	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) = (((♯‘𝐹) − 1) + 1))
2		pthiswlk 29860	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
3		wlkcl 29751	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
4	2, 3	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ∈ ℕ0)
5		nn0cn 12477	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → (♯‘𝐹) ∈ ℂ)
6		npcan1 11598	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℂ → (((♯‘𝐹) − 1) + 1) = (♯‘𝐹))
7	4, 5, 6	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (((♯‘𝐹) − 1) + 1) = (♯‘𝐹))
8	1, 7	sylan9eqr 2809	. . 3 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) = (♯‘𝐹))
9		pthhashvtx.1	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
10	9	wlkp 29752	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
11	2, 10	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
12	11	ffnd 6677	. . . . 5 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝑃 Fn (0...(♯‘𝐹)))
13		fzfi 13971	. . . . 5 ⊢ (0...((♯‘𝐹) − 1)) ∈ Fin
14		resfnfinfin 9266	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 Fn (0...(♯‘𝐹)) ∧ (0...((♯‘𝐹) − 1)) ∈ Fin) → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin)
15	12, 13, 14	sylancl 594	. . . 4 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin)
16		simpr 487	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0)
17		fzssp1 13558	. . . . . . . 8 ⊢ (0...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...(((♯‘𝐹) − 1) + 1))
18	7	oveq2d 7397	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (0...(((♯‘𝐹) − 1) + 1)) = (0...(♯‘𝐹)))
19	17, 18	sseqtrid 3969	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (0...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...(♯‘𝐹)))
20	11, 19	fssresd 6716	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉)
21	20	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉)
22		fz1ssfz0 13614	. . . . . . . . 9 ⊢ (1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1))
23	22	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)))
24	20, 23	fssresd 6716	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉)
25		ispth 29856	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ↔ (𝐹(Trails‘𝐺)𝑃 ∧ Fun ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) ∧ ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅))
26	25	simp2bi 1155	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → Fun ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))))
27		nn0z 12578	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → (♯‘𝐹) ∈ ℤ)
28		fzoval 13651	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℤ → (1..^(♯‘𝐹)) = (1...((♯‘𝐹) − 1)))
29	27, 28	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 → (1..^(♯‘𝐹)) = (1...((♯‘𝐹) − 1)))
30	4, 29	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (1..^(♯‘𝐹)) = (1...((♯‘𝐹) − 1)))
31	30	reseq2d 5954	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) = (𝑃 ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
32		resabs1 5981	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
33	22, 32	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1)))
34	31, 33	eqtr4di 2805	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) = ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
35	34	cnveqd 5836	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) = ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
36	35	funeqd 6528	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (Fun ◡(𝑃 ↾ (1..^(♯‘𝐹))) ↔ Fun ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1)))))
37	26, 36	mpbid 234	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → Fun ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
38		df-f1 6511	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉 ↔ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))⟶𝑉 ∧ Fun ◡((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1)))))
39	24, 37, 38	sylanbrc 591	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉)
40	39	adantr 483	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ↾ (1...((♯‘𝐹) − 1))):(1...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉)
41		snsspr1 4762	. . . . . . . 8 ⊢ {0} ⊆ {0, (♯‘𝐹)}
42		imass2 6077	. . . . . . . 8 ⊢ ({0} ⊆ {0, (♯‘𝐹)} → (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}))
43	41, 42	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)})
44		0elfz 13615	. . . . . . . . 9 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...((♯‘𝐹) − 1)))
45	44	snssd 4735	. . . . . . . 8 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → {0} ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)))
46		resima2 5991	. . . . . . . 8 ⊢ ({0} ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) = (𝑃 “ {0}))
47		sseq1 3952	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) = (𝑃 “ {0}) → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)})))
48	45, 46, 47	3syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ↔ (𝑃 “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)})))
49	43, 48	mpbiri 260	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}))
50		resima2 5991	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((1...((♯‘𝐹) − 1)) ⊆ (0...((♯‘𝐹) − 1)) → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 “ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
51	22, 50	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))
52	30	imaeq2d 6035	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹))) = (𝑃 “ (1...((♯‘𝐹) − 1))))
53	51, 52	eqtr4id 2806	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1))) = (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹))))
54	53	ineq2d 4163	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹)))))
55	25	simp3bi 1156	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ (𝑃 “ (1..^(♯‘𝐹)))) = ∅)
56	54, 55	eqtrd 2787	. . . . . 6 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅)
57		ssdisj 4404	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ⊆ (𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∧ ((𝑃 “ {0, (♯‘𝐹)}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅) → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅)
58	49, 56, 57	syl2anr 605	. . . . 5 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ {0}) ∩ ((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) “ (1...((♯‘𝐹) − 1)))) = ∅)
59	16, 21, 40, 58	f1resfz0f1d 35402	. . . 4 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉)
60	9	fvexi 6866	. . . . 5 ⊢ 𝑉 ∈ V
61		hashf1dmcdm 14443	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin ∧ 𝑉 ∈ V ∧ (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) ≤ (♯‘𝑉))
62	60, 61	mp3an2 1460	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))) ∈ Fin ∧ (𝑃 ↾ (0...((♯‘𝐹) − 1))):(0...((♯‘𝐹) − 1))–1-1→𝑉) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) ≤ (♯‘𝑉))
63	15, 59, 62	syl2an2r 693	. . 3 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘(0...((♯‘𝐹) − 1))) ≤ (♯‘𝑉))
64	8, 63	eqbrtrrd 5114	. 2 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))
65		0nn0m1nnn0 35401	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝐹) = 0 ↔ ((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0))
66	65	biimpri 230	. . . 4 ⊢ (((♯‘𝐹) ∈ ℕ0 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) = 0)
67	4, 66	sylan 588	. . 3 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) = 0)
68		hashge0 14386	. . . 4 ⊢ (𝑉 ∈ V → 0 ≤ (♯‘𝑉))
69	60, 68	ax-mp 5	. . 3 ⊢ 0 ≤ (♯‘𝑉)
70	67, 69	eqbrtrdi 5129	. 2 ⊢ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ ¬ ((♯‘𝐹) − 1) ∈ ℕ0) → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))
71	64, 70	pm2.61dan 820	1 ⊢ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → (♯‘𝐹) ≤ (♯‘𝑉))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1550   ∈ wcel 2132  Vcvv 3444   ∩ cin 3894   ⊆ wss 3895  ∅c0 4276  {csn 4572  {cpr 4574   class class class wbr 5090  ^◡ccnv 5635   ↾ cres 5638   “ cima 5639  Fun wfun 6500   Fn wfn 6501  ⟶wf 6502  –1-1→wf1 6503  ‘cfv 6506  (class class class)co 7381  Fincfn 8912  ℂcc 11057  0cc0 11059  1c1 11060   + caddc 11062   ≤ cle 11203   − cmin 11400  ℕ₀cn0 12467  ℤcz 12554  ...cfz 13498  ..^cfzo 13645  ♯chash 14329  Vtxcvtx 29132  Walkscwlks 29732  Trailsctrls 29824  Pathscpths 29845

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1805  ax-4 1819  ax-5 1920  ax-6 1977  ax-7 2018  ax-8 2134  ax-9 2142  ax-10 2165  ax-11 2181  ax-12 2202  ax-ext 2724  ax-rep 5217  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5312  ax-pr 5380  ax-un 7703  ax-cnex 11115  ax-resscn 11116  ax-1cn 11117  ax-icn 11118  ax-addcl 11119  ax-addrcl 11120  ax-mulcl 11121  ax-mulrcl 11122  ax-mulcom 11123  ax-addass 11124  ax-mulass 11125  ax-distr 11126  ax-i2m1 11127  ax-1ne0 11128  ax-1rid 11129  ax-rnegex 11130  ax-rrecex 11131  ax-cnre 11132  ax-pre-lttri 11133  ax-pre-lttrn 11134  ax-pre-ltadd 11135  ax-pre-mulgt0 11136

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 857  df-ifp 1072  df-3or 1096  df-3an 1097  df-tru 1553  df-fal 1563  df-ex 1790  df-nf 1794  df-sb 2081  df-mo 2556  df-eu 2586  df-clab 2731  df-cleq 2744  df-clel 2827  df-nfc 2901  df-ne 2948  df-nel 3052  df-ral 3067  df-rex 3077  df-reu 3358  df-rab 3405  df-v 3446  df-sbc 3736  df-csb 3844  df-dif 3898  df-un 3900  df-in 3902  df-ss 3912  df-pss 3915  df-nul 4277  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4573  df-pr 4575  df-op 4579  df-uni 4856  df-int 4896  df-iun 4941  df-br 5091  df-opab 5153  df-mpt 5172  df-tr 5198  df-id 5531  df-eprel 5536  df-po 5544  df-so 5545  df-fr 5589  df-we 5591  df-xp 5642  df-rel 5643  df-cnv 5644  df-co 5645  df-dm 5646  df-rn 5647  df-res 5648  df-ima 5649  df-pred 6273  df-ord 6334  df-on 6335  df-lim 6336  df-suc 6337  df-iota 6462  df-fun 6508  df-fn 6509  df-f 6510  df-f1 6511  df-fo 6512  df-f1o 6513  df-fv 6514  df-riota 7338  df-ov 7384  df-oprab 7385  df-mpo 7386  df-om 7832  df-1st 7955  df-2nd 7956  df-frecs 8246  df-wrecs 8277  df-recs 8326  df-rdg 8365  df-1o 8421  df-2o 8422  df-oadd 8425  df-er 8662  df-map 8794  df-en 8913  df-dom 8914  df-sdom 8915  df-fin 8916  df-dju 9845  df-card 9883  df-pnf 11204  df-mnf 11205  df-xr 11206  df-ltxr 11207  df-le 11208  df-sub 11402  df-neg 11403  df-nn 12197  df-2 12266  df-n0 12468  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12826  df-fz 13499  df-fzo 13646  df-hash 14330  df-word 14513  df-wlks 29735  df-trls 29826  df-pths 29849

This theorem is referenced by:  usgrcyclgt2v  35419  acycgr1v  35437