Theorem uhgrwkspth 29791

Description: Any walk of length 1 between two different vertices is a simple path. (Contributed by AV, 25-Jan-2021.) (Proof shortened by AV, 31-Oct-2021.) (Revised by AV, 7-Jul-2022.)

Assertion

Ref	Expression
uhgrwkspth	⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃 ↔ 𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃))

Proof of Theorem uhgrwkspth

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl31 1254	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
2		uhgrwkspthlem1 29789	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (♯‘𝐹) = 1) → Fun ◡𝐹)
3	2	expcom 413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((♯‘𝐹) = 1 → (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → Fun ◡𝐹))
4	3	3ad2ant2 1134	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → Fun ◡𝐹))
5	4	com12 32	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → Fun ◡𝐹))
6	5	3ad2ant1 1133	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵) → ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → Fun ◡𝐹))
7	6	3ad2ant3 1135	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) → ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → Fun ◡𝐹))
8	7	imp 406	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → Fun ◡𝐹)
9		istrl 29732	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹(Trails‘𝐺)𝑃 ↔ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ Fun ◡𝐹))
10	1, 8, 9	sylanbrc 582	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → 𝐹(Trails‘𝐺)𝑃)
11		3simpc 1150	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → ((♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵))
12	11	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ((♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵))
13		3simpc 1150	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵) → ((𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵))
14	13	3ad2ant3 1135	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) → ((𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵))
15	14	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ((𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵))
16		uhgrwkspthlem2 29790	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ ((♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) ∧ ((𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) → Fun ◡𝑃)
17	1, 12, 15, 16	syl3anc 1371	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → Fun ◡𝑃)
18		isspth 29760	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃 ↔ (𝐹(Trails‘𝐺)𝑃 ∧ Fun ◡𝑃))
19	10, 17, 18	sylanbrc 582	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → 𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃)
20		3anass 1095	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵) ↔ (𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃 ∧ ((𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)))
21	19, 15, 20	sylanbrc 582	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → (𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵))
22		3simpa 1148	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
23	22	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)))
24		eqid 2740	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
25	24	isspthonpth 29785	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V)) → (𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃 ↔ (𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)))
26	23, 25	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → (𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃 ↔ (𝐹(SPaths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)))
27	21, 26	mpbird 257	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) ∧ (𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵)) → 𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃)
28	27	ex 412	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) → ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → 𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃))
29	24	wlkonprop 29694	. . . 4 ⊢ (𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)))
30		3simpc 1150	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)))
31	30	3anim1i 1152	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)) → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)))
32	29, 31	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → ((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝐹 ∈ V ∧ 𝑃 ∈ V) ∧ (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = 𝐴 ∧ (𝑃‘(♯‘𝐹)) = 𝐵)))
33	28, 32	syl11 33	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → 𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃))
34		spthonpthon 29787	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → 𝐹(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃)
35		pthontrlon 29783	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐴(PathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → 𝐹(𝐴(TrailsOn‘𝐺)𝐵)𝑃)
36		trlsonwlkon 29746	. . 3 ⊢ (𝐹(𝐴(TrailsOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → 𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃)
37	34, 35, 36	3syl 18	. 2 ⊢ (𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃 → 𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃)
38	33, 37	impbid1 225	1 ⊢ ((𝐺 ∈ 𝑊 ∧ (♯‘𝐹) = 1 ∧ 𝐴 ≠ 𝐵) → (𝐹(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐵)𝑃 ↔ 𝐹(𝐴(SPathsOn‘𝐺)𝐵)𝑃))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2946  Vcvv 3488   class class class wbr 5166  ^◡ccnv 5699  Fun wfun 6567  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448  0cc0 11184  1c1 11185  ♯chash 14379  Vtxcvtx 29031  Walkscwlks 29632  WalksOncwlkson 29633  Trailsctrls 29726  TrailsOnctrlson 29727  SPathscspths 29749  PathsOncpthson 29750  SPathsOncspthson 29751

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-ifp 1064  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-er 8763  df-map 8886  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-hash 14380  df-word 14563  df-concat 14619  df-s1 14644  df-s2 14897  df-wlks 29635  df-wlkson 29636  df-trls 29728  df-trlson 29729  df-pths 29752  df-spths 29753  df-pthson 29754  df-spthson 29755

This theorem is referenced by: (None)