Theorem rusgr1vtx 29657

Description: If a k-regular simple graph has only one vertex, then k must be 0. (Contributed by Alexander van der Vekens, 4-Sep-2018.) (Revised by AV, 27-Dec-2020.)

Assertion

Ref	Expression
rusgr1vtx	⊢ (((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 ∧ 𝐺 RegUSGraph 𝐾) → 𝐾 = 0)

Proof of Theorem rusgr1vtx

Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nbgr1vtx 29427	. . . 4 ⊢ ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → (𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅)
2	1	ralrimivw 3133	. . 3 ⊢ ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅)
3		eqid 2736	. . . 4 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
4	3	rusgrpropnb 29652	. . 3 ⊢ (𝐺 RegUSGraph 𝐾 → (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾))
5	2, 4	anim12i 614	. 2 ⊢ (((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 ∧ 𝐺 RegUSGraph 𝐾) → (∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅ ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾)))
6		fvex 6853	. . . . . . . 8 ⊢ (Vtx‘𝐺) ∈ V
7		rusgr1vtxlem 29656	. . . . . . . . 9 ⊢ (((∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾 ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅) ∧ ((Vtx‘𝐺) ∈ V ∧ (♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1)) → 𝐾 = 0)
8	7	ex 412	. . . . . . . 8 ⊢ ((∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾 ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅) → (((Vtx‘𝐺) ∈ V ∧ (♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1) → 𝐾 = 0))
9	6, 8	mpani 697	. . . . . . 7 ⊢ ((∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾 ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅) → ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → 𝐾 = 0))
10	9	ex 412	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾 → (∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅ → ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → 𝐾 = 0)))
11	10	3ad2ant3 1136	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾) → (∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅ → ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → 𝐾 = 0)))
12	11	com13 88	. . . 4 ⊢ ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → (∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅ → ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾) → 𝐾 = 0)))
13	12	impd 410	. . 3 ⊢ ((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 → ((∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅ ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾)) → 𝐾 = 0))
14	13	adantr 480	. 2 ⊢ (((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 ∧ 𝐺 RegUSGraph 𝐾) → ((∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(𝐺 NeighbVtx 𝑣) = ∅ ∧ (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑣 ∈ (Vtx‘𝐺)(♯‘(𝐺 NeighbVtx 𝑣)) = 𝐾)) → 𝐾 = 0))
15	5, 14	mpd 15	1 ⊢ (((♯‘(Vtx‘𝐺)) = 1 ∧ 𝐺 RegUSGraph 𝐾) → 𝐾 = 0)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3051  Vcvv 3429  ∅c0 4273   class class class wbr 5085  ‘cfv 6498  (class class class)co 7367  0cc0 11038  1c1 11039  ℕ₀^*cxnn0 12510  ♯chash 14292  Vtxcvtx 29065  USGraphcusgr 29218   NeighbVtx cnbgr 29401   RegUSGraph crusgr 29625

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-rmo 3342  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-int 4890  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-1st 7942  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-2o 8406  df-oadd 8409  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  df-dju 9825  df-card 9863  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-nn 12175  df-2 12244  df-n0 12438  df-xnn0 12511  df-z 12525  df-uz 12789  df-xadd 13064  df-fz 13462  df-hash 14293  df-edg 29117  df-uhgr 29127  df-ushgr 29128  df-upgr 29151  df-umgr 29152  df-uspgr 29219  df-usgr 29220  df-nbgr 29402  df-vtxdg 29535  df-rgr 29626  df-rusgr 29627

This theorem is referenced by:  frgrreg  30464