MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rusgrnumwrdl2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rusgrnumwrdl2 26773
Description: In a k-regular simple graph, the number of edges resp. walks of length 1 (represented as words of length 2) starting at a fixed vertex is k. (Contributed by Alexander van der Vekens, 28-Jul-2018.) (Revised by AV, 6-May-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
rusgrnumwrdl2.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
rusgrnumwrdl2 ((𝐺RegUSGraph𝐾𝑃𝑉) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}) = 𝐾)
Distinct variable groups:   𝑤,𝐺   𝑤,𝑃   𝑤,𝑉
Allowed substitution hint:   𝐾(𝑤)

Proof of Theorem rusgrnumwrdl2
Dummy variables 𝑓 𝑝 𝑠 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rusgrnumwrdl2.v . . . . . 6 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
21fvexi 6389 . . . . 5 𝑉 ∈ V
32wrdexi 13498 . . . 4 Word 𝑉 ∈ V
43rabex 4973 . . 3 {𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))} ∈ V
52a1i 11 . . . 4 (𝐺RegUSGraph𝐾𝑉 ∈ V)
6 wrd2f1tovbij 13992 . . . 4 ((𝑉 ∈ V ∧ 𝑃𝑉) → ∃𝑓 𝑓:{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}–1-1-onto→{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)})
75, 6sylan 575 . . 3 ((𝐺RegUSGraph𝐾𝑃𝑉) → ∃𝑓 𝑓:{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}–1-1-onto→{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)})
8 hasheqf1oi 13344 . . 3 ({𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))} ∈ V → (∃𝑓 𝑓:{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}–1-1-onto→{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)} → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}) = (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)})))
94, 7, 8mpsyl 68 . 2 ((𝐺RegUSGraph𝐾𝑃𝑉) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}) = (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}))
101rusgrpropadjvtx 26772 . . . 4 (𝐺RegUSGraph𝐾 → (𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑝𝑉 (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑝, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾))
11 preq1 4423 . . . . . . . . 9 (𝑝 = 𝑃 → {𝑝, 𝑠} = {𝑃, 𝑠})
1211eleq1d 2829 . . . . . . . 8 (𝑝 = 𝑃 → ({𝑝, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺) ↔ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)))
1312rabbidv 3338 . . . . . . 7 (𝑝 = 𝑃 → {𝑠𝑉 ∣ {𝑝, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)} = {𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)})
1413fveqeq2d 6383 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑃 → ((♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑝, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾 ↔ (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾))
1514rspccv 3458 . . . . 5 (∀𝑝𝑉 (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑝, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾 → (𝑃𝑉 → (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾))
16153ad2ant3 1165 . . . 4 ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐾 ∈ ℕ0* ∧ ∀𝑝𝑉 (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑝, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾) → (𝑃𝑉 → (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾))
1710, 16syl 17 . . 3 (𝐺RegUSGraph𝐾 → (𝑃𝑉 → (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾))
1817imp 395 . 2 ((𝐺RegUSGraph𝐾𝑃𝑉) → (♯‘{𝑠𝑉 ∣ {𝑃, 𝑠} ∈ (Edg‘𝐺)}) = 𝐾)
199, 18eqtrd 2799 1 ((𝐺RegUSGraph𝐾𝑃𝑉) → (♯‘{𝑤 ∈ Word 𝑉 ∣ ((♯‘𝑤) = 2 ∧ (𝑤‘0) = 𝑃 ∧ {(𝑤‘0), (𝑤‘1)} ∈ (Edg‘𝐺))}) = 𝐾)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wex 1874  wcel 2155  wral 3055  {crab 3059  Vcvv 3350  {cpr 4336   class class class wbr 4809  1-1-ontowf1o 6067  cfv 6068  0cc0 10189  1c1 10190  2c2 11327  0*cxnn0 11610  chash 13321  Word cword 13486  Vtxcvtx 26165  Edgcedg 26216  USGraphcusgr 26322  RegUSGraphcrusgr 26743
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-pm 8063  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-card 9016  df-cda 9243  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-nn 11275  df-2 11335  df-n0 11539  df-xnn0 11611  df-z 11625  df-uz 11887  df-xadd 12147  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-hash 13322  df-word 13487  df-edg 26217  df-uhgr 26230  df-ushgr 26231  df-upgr 26254  df-umgr 26255  df-uspgr 26323  df-usgr 26324  df-nbgr 26504  df-vtxdg 26653  df-rgr 26744  df-rusgr 26745
This theorem is referenced by:  rusgrnumwwlkl1  27173  clwwlknon2num  27336
  Copyright terms: Public domain W3C validator