Theorem umgr2wlkon 30038

Description: For each pair of adjacent edges in a multigraph, there is a walk of length 2 between the not common vertices of the edges. (Contributed by Alexander van der Vekens, 18-Feb-2018.) (Revised by AV, 30-Jan-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
umgr2wlk.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
umgr2wlkon	⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑓,𝑝   𝐵,𝑓,𝑝   𝐶,𝑓,𝑝   𝑓,𝐺,𝑝   𝑓,𝐸,𝑝

Proof of Theorem umgr2wlkon

Step	Hyp	Ref	Expression
1		umgr2wlk.e	. . 3 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
2	1	umgr2wlk 30037	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → ∃𝑓∃𝑝(𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))))
3		simp1 1137	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))) → 𝑓(Walks‘𝐺)𝑝)
4		eqcom 2744	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 = (𝑝‘0) ↔ (𝑝‘0) = 𝐴)
5	4	biimpi 216	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = (𝑝‘0) → (𝑝‘0) = 𝐴)
6	5	3ad2ant1 1134	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)) → (𝑝‘0) = 𝐴)
7	6	3ad2ant3 1136	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))) → (𝑝‘0) = 𝐴)
8		fveq2 6832	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (2 = (♯‘𝑓) → (𝑝‘2) = (𝑝‘(♯‘𝑓)))
9	8	eqcoms 2745	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((♯‘𝑓) = 2 → (𝑝‘2) = (𝑝‘(♯‘𝑓)))
10	9	eqeq1d 2739	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((♯‘𝑓) = 2 → ((𝑝‘2) = 𝐶 ↔ (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
11	10	biimpcd 249	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑝‘2) = 𝐶 → ((♯‘𝑓) = 2 → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
12	11	eqcoms 2745	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐶 = (𝑝‘2) → ((♯‘𝑓) = 2 → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
13	12	3ad2ant3 1136	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)) → ((♯‘𝑓) = 2 → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
14	13	com12 32	. . . . . . . . 9 ⊢ ((♯‘𝑓) = 2 → ((𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)) → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
15	14	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 → ((♯‘𝑓) = 2 → ((𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)) → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶)))
16	15	3imp 1111	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))) → (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶)
17	3, 7, 16	3jca 1129	. . . . . 6 ⊢ ((𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))) → (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (𝑝‘0) = 𝐴 ∧ (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
18	17	adantl 481	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)))) → (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (𝑝‘0) = 𝐴 ∧ (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶))
19	1	umgr2adedgwlklem 30032	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺))))
20		simprr1 1223	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺)))) → 𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺))
21		simprr3 1225	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺)))) → 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺))
22	20, 21	jca 511	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ ((𝐴 ≠ 𝐵 ∧ 𝐵 ≠ 𝐶) ∧ (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐵 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺)))) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺)))
23	19, 22	mpdan 688	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → (𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺)))
24		vex 3434	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑓 ∈ V
25		vex 3434	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑝 ∈ V
26	24, 25	pm3.2i 470	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 ∈ V ∧ 𝑝 ∈ V)
27	26	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)))) → (𝑓 ∈ V ∧ 𝑝 ∈ V))
28		eqid 2737	. . . . . . 7 ⊢ (Vtx‘𝐺) = (Vtx‘𝐺)
29	28	iswlkon 29744	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ (Vtx‘𝐺) ∧ 𝐶 ∈ (Vtx‘𝐺)) ∧ (𝑓 ∈ V ∧ 𝑝 ∈ V)) → (𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝 ↔ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (𝑝‘0) = 𝐴 ∧ (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶)))
30	23, 27, 29	syl2an2r 686	. . . . 5 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)))) → (𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝 ↔ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (𝑝‘0) = 𝐴 ∧ (𝑝‘(♯‘𝑓)) = 𝐶)))
31	18, 30	mpbird 257	. . . 4 ⊢ (((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ∧ (𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2)))) → 𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝)
32	31	ex 412	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → ((𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))) → 𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝))
33	32	2eximdv 1921	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → (∃𝑓∃𝑝(𝑓(Walks‘𝐺)𝑝 ∧ (♯‘𝑓) = 2 ∧ (𝐴 = (𝑝‘0) ∧ 𝐵 = (𝑝‘1) ∧ 𝐶 = (𝑝‘2))) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝))
34	2, 33	mpd 15	1 ⊢ ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) → ∃𝑓∃𝑝 𝑓(𝐴(WalksOn‘𝐺)𝐶)𝑝)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542  ∃wex 1781   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  Vcvv 3430  {cpr 4570   class class class wbr 5086  ‘cfv 6490  (class class class)co 7358  0cc0 11027  1c1 11028  2c2 12225  ♯chash 14281  Vtxcvtx 29084  Edgcedg 29135  UMGraphcumgr 29169  Walkscwlks 29685  WalksOncwlkson 29686

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 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-ifp 1064  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-oadd 8400  df-er 8634  df-map 8766  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-dju 9814  df-card 9852  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12164  df-2 12233  df-3 12234  df-n0 12427  df-z 12514  df-uz 12778  df-fz 13451  df-fzo 13598  df-hash 14282  df-word 14465  df-concat 14522  df-s1 14548  df-s2 14799  df-s3 14800  df-edg 29136  df-uhgr 29146  df-upgr 29170  df-umgr 29171  df-wlks 29688  df-wlkson 29689

This theorem is referenced by: (None)