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Theorem upgr3v3e3cycl 30811
Description: If there is a cycle of length 3 in a pseudograph, there are three distinct vertices in the graph which are mutually connected by edges. (Contributed by Alexander van der Vekens, 9-Nov-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
upgr3v3e3cycl.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
upgr3v3e3cycl.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
upgr3v3e3cycl ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 ∧ (♯‘𝐹) = 3) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))
Distinct variable groups:   𝐸,𝑎,𝑏,𝑐   𝑃,𝑎,𝑏,𝑐   𝑉,𝑎,𝑏,𝑐
Allowed substitution hints:   𝐹(𝑎, 𝑏, 𝑐)   𝐺(𝑎, 𝑏, 𝑐)

Proof of Theorem upgr3v3e3cycl
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cyclprop 30410 . . 3 (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))))
2 pthiswlk 30340 . . . . 5 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃)
3 upgr3v3e3cycl.e . . . . . . . . . 10 𝐸 = (Edg‘𝐺)
43upgrwlkvtxedg 30255 . . . . . . . . 9 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸)
5 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝐹) = 3 → (𝑃‘(♯‘𝐹)) = (𝑃‘3))
65eqeq2d 2774 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) ↔ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)))
76anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . 13 ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) ↔ (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3))))
8 oveq2 7451 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((♯‘𝐹) = 3 → (0..^(♯‘𝐹)) = (0..^3))
9 fzo0to3tp 13914 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0..^3) = {0, 1, 2}
108, 9eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝐹) = 3 → (0..^(♯‘𝐹)) = {0, 1, 2})
1110raleqdv 3323 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯‘𝐹) = 3 → (∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑘 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸))
12 c0ex 11327 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ V
13 1ex 11330 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ V
14 2ex 12447 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ V
15 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 0 → (𝑃‘𝑘) = (𝑃‘0))
16 fv0p1e1 12491 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 0 → (𝑃‘(𝑘 + 1)) = (𝑃‘1))
1715, 16preq12d 4702 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 0 → {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} = {(𝑃‘0), (𝑃‘1)})
1817eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 0 → ({(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸))
19 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 1 → (𝑃‘𝑘) = (𝑃‘1))
20 oveq1 7450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 1 → (𝑘 + 1) = (1 + 1))
21 1p1e2 12493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (1 + 1) = 2
2220, 21eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 1 → (𝑘 + 1) = 2)
2322fveq2d 6912 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 1 → (𝑃‘(𝑘 + 1)) = (𝑃‘2))
2419, 23preq12d 4702 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 1 → {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} = {(𝑃‘1), (𝑃‘2)})
2524eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 1 → ({(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸))
26 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 2 → (𝑃‘𝑘) = (𝑃‘2))
27 oveq1 7450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 2 → (𝑘 + 1) = (2 + 1))
28 2p1e3 12511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (2 + 1) = 3
2927, 28eqtrdi 2814 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 2 → (𝑘 + 1) = 3)
3029fveq2d 6912 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 2 → (𝑃‘(𝑘 + 1)) = (𝑃‘3))
3126, 30preq12d 4702 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 2 → {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} = {(𝑃‘2), (𝑃‘3)})
3231eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 2 → ({(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))
3312, 13, 14, 18, 25, 32raltp 4666 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑘 ∈ {0, 1, 2} {(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 ↔ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))
3411, 33bitrdi 290 . . . . . . . . . . . . 13 ((♯‘𝐹) = 3 → (∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 ↔ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸)))
357, 34anbi12d 644 . . . . . . . . . . . 12 ((♯‘𝐹) = 3 → (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) ∧ ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸) ↔ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))))
36 upgr3v3e3cycl.v . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3736wlkp 30227 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → 𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉)
38 oveq2 7451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((♯‘𝐹) = 3 → (0...(♯‘𝐹)) = (0...3))
3938feq2d 6715 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((♯‘𝐹) = 3 → (𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉 ↔ 𝑃:(0...3)⟶𝑉))
40 id 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → 𝑃:(0...3)⟶𝑉)
41 3nn0 12651 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3 ∈ ℕ0
42 0elfz 13785 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (3 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...3))
4341, 42mp1i 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → 0 ∈ (0...3))
4440, 43ffvelcdmd 7109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → (𝑃‘0) ∈ 𝑉)
45 1nn0 12649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 ∈ ℕ0
46 1lt3 12545 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 < 3
47 fvffz0 13807 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((3 ∈ ℕ0 ∧ 1 ∈ ℕ0 ∧ 1 < 3) ∧ 𝑃:(0...3)⟶𝑉) → (𝑃‘1) ∈ 𝑉)
4847ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((3 ∈ ℕ0 ∧ 1 ∈ ℕ0 ∧ 1 < 3) → (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → (𝑃‘1) ∈ 𝑉))
4941, 45, 46, 48mp3an 1491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → (𝑃‘1) ∈ 𝑉)
50 2nn0 12650 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ ℕ0
51 2lt3 12543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 < 3
52 fvffz0 13807 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((3 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℕ0 ∧ 2 < 3) ∧ 𝑃:(0...3)⟶𝑉) → (𝑃‘2) ∈ 𝑉)
5352ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((3 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℕ0 ∧ 2 < 3) → (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → (𝑃‘2) ∈ 𝑉))
5441, 50, 51, 53mp3an 1491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → (𝑃‘2) ∈ 𝑉)
5544, 49, 543jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑃:(0...3)⟶𝑉 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉))
5639, 55biimtrdi 256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((♯‘𝐹) = 3 → (𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉)))
5756com12 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑃:(0...(♯‘𝐹))⟶𝑉 → ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉)))
582, 37, 573syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉)))
5958adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) → ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉)))
6059adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸)) → ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉)))
6160impcom 413 . . . . . . . . . . . . . 14 (((♯‘𝐹) = 3 ∧ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))) → ((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉))
62 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑃‘3) = (𝑃‘0) → {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} = {(𝑃‘2), (𝑃‘0)})
6362eqcoms 2771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} = {(𝑃‘2), (𝑃‘0)})
6463adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) → {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} = {(𝑃‘2), (𝑃‘0)})
6564eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) → ({(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸))
66653anbi3d 1471 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) → (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸) ↔ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸)))
6766biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸)) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸))
6867adantl 487 . . . . . . . . . . . . . 14 (((♯‘𝐹) = 3 ∧ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))) → ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸))
69 simpll 779 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → 𝐹(Paths‘𝐺)𝑃)
70 breq2 5110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((♯‘𝐹) = 3 → (1 < (♯‘𝐹) ↔ 1 < 3))
7146, 70mpbiri 261 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((♯‘𝐹) = 3 → 1 < (♯‘𝐹))
7271adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → 1 < (♯‘𝐹))
73 3nn 12449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3 ∈ ℕ
74 lbfzo0 13861 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (0 ∈ (0..^3) ↔ 3 ∈ ℕ)
7573, 74mpbir 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 0 ∈ (0..^3)
7675, 8eleqtrrid 2871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((♯‘𝐹) = 3 → 0 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
7776adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → 0 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
78 pthdadjvtx 30343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ 1 < (♯‘𝐹) ∧ 0 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘0) ≠ (𝑃‘(0 + 1)))
79 1e0p1 12888 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 = (0 + 1)
8079fveq2i 6911 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃‘1) = (𝑃‘(0 + 1))
8180neeq2i 3024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ↔ (𝑃‘0) ≠ (𝑃‘(0 + 1)))
8278, 81sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ 1 < (♯‘𝐹) ∧ 0 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1))
8369, 72, 77, 82syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1))
84 elfzo0 13862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (1 ∈ (0..^3) ↔ (1 ∈ ℕ0 ∧ 3 ∈ ℕ ∧ 1 < 3))
8545, 73, 46, 84mpbir3an 1360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1 ∈ (0..^3)
8685, 8eleqtrrid 2871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((♯‘𝐹) = 3 → 1 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
8786adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → 1 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
88 pthdadjvtx 30343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ 1 < (♯‘𝐹) ∧ 1 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘(1 + 1)))
89 df-2 12432 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 = (1 + 1)
9089fveq2i 6911 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃‘2) = (𝑃‘(1 + 1))
9190neeq2i 3024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ↔ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘(1 + 1)))
9288, 91sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ 1 < (♯‘𝐹) ∧ 1 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2))
9369, 72, 87, 92syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2))
94 elfzo0 13862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 ∈ (0..^3) ↔ (2 ∈ ℕ0 ∧ 3 ∈ ℕ ∧ 2 < 3))
9550, 73, 51, 94mpbir3an 1360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ (0..^3)
9695, 8eleqtrrid 2871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((♯‘𝐹) = 3 → 2 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
9796adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → 2 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
98 pthdadjvtx 30343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ 1 < (♯‘𝐹) ∧ 2 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘(2 + 1)))
9969, 72, 97, 98syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘(2 + 1)))
100 neeq2 3022 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → ((𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0) ↔ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘3)))
101 df-3 12433 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3 = (2 + 1)
102101fveq2i 6911 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑃‘3) = (𝑃‘(2 + 1))
103102neeq2i 3024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑃‘2) ≠ (𝑃‘3) ↔ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘(2 + 1)))
104100, 103bitrdi 290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑃‘0) = (𝑃‘3) → ((𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0) ↔ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘(2 + 1))))
105104adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) → ((𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0) ↔ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘(2 + 1))))
106105adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → ((𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0) ↔ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘(2 + 1))))
10799, 106mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0))
10883, 93, 1073jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ (♯‘𝐹) = 3) → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0)))
109108ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) → ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0))))
110109adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸)) → ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0))))
111110impcom 413 . . . . . . . . . . . . . 14 (((♯‘𝐹) = 3 ∧ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))) → ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0)))
112 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑎 = (𝑃‘0) → {𝑎, 𝑏} = {(𝑃‘0), 𝑏})
113112eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 = (𝑃‘0) → ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘0), 𝑏} ∈ 𝐸))
114 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑎 = (𝑃‘0) → {𝑐, 𝑎} = {𝑐, (𝑃‘0)})
115114eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 = (𝑃‘0) → ({𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸 ↔ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸))
116113, 1153anbi13d 1467 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 = (𝑃‘0) → (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ↔ ({(𝑃‘0), 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸)))
117 neeq1 3021 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 = (𝑃‘0) → (𝑎 ≠ 𝑏 ↔ (𝑃‘0) ≠ 𝑏))
118 neeq2 3022 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 = (𝑃‘0) → (𝑐 ≠ 𝑎 ↔ 𝑐 ≠ (𝑃‘0)))
119117, 1183anbi13d 1467 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 = (𝑃‘0) → ((𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎) ↔ ((𝑃‘0) ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0))))
120116, 119anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 = (𝑃‘0) → ((({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)) ↔ (({(𝑃‘0), 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ∧ ((𝑃‘0) ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0)))))
121 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = (𝑃‘1) → {(𝑃‘0), 𝑏} = {(𝑃‘0), (𝑃‘1)})
122121eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = (𝑃‘1) → ({(𝑃‘0), 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸))
123 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑏 = (𝑃‘1) → {𝑏, 𝑐} = {(𝑃‘1), 𝑐})
124123eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = (𝑃‘1) → ({𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘1), 𝑐} ∈ 𝐸))
125122, 1243anbi12d 1466 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = (𝑃‘1) → (({(𝑃‘0), 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ↔ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸)))
126 neeq2 3022 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = (𝑃‘1) → ((𝑃‘0) ≠ 𝑏 ↔ (𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1)))
127 neeq1 3021 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑏 = (𝑃‘1) → (𝑏 ≠ 𝑐 ↔ (𝑃‘1) ≠ 𝑐))
128126, 1273anbi12d 1466 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑏 = (𝑃‘1) → (((𝑃‘0) ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0)) ↔ ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0))))
129125, 128anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 = (𝑃‘1) → ((({(𝑃‘0), 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ∧ ((𝑃‘0) ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0))) ↔ (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ∧ ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0)))))
130 preq2 4695 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑐 = (𝑃‘2) → {(𝑃‘1), 𝑐} = {(𝑃‘1), (𝑃‘2)})
131130eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑐 = (𝑃‘2) → ({(𝑃‘1), 𝑐} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸))
132 preq1 4694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑐 = (𝑃‘2) → {𝑐, (𝑃‘0)} = {(𝑃‘2), (𝑃‘0)})
133132eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑐 = (𝑃‘2) → ({𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸))
134131, 1333anbi23d 1468 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑐 = (𝑃‘2) → (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ↔ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸)))
135 neeq2 3022 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑐 = (𝑃‘2) → ((𝑃‘1) ≠ 𝑐 ↔ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2)))
136 neeq1 3021 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑐 = (𝑃‘2) → (𝑐 ≠ (𝑃‘0) ↔ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0)))
137135, 1363anbi23d 1468 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑐 = (𝑃‘2) → (((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0)) ↔ ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0))))
138134, 137anbi12d 644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑐 = (𝑃‘2) → ((({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ∧ ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ (𝑃‘0))) ↔ (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ∧ ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0)))))
139120, 129, 138rspc3ev 3596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑃‘0) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘1) ∈ 𝑉 ∧ (𝑃‘2) ∈ 𝑉) ∧ (({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘0)} ∈ 𝐸) ∧ ((𝑃‘0) ≠ (𝑃‘1) ∧ (𝑃‘1) ≠ (𝑃‘2) ∧ (𝑃‘2) ≠ (𝑃‘0)))) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))
14061, 68, 111, 139syl12anc 850 . . . . . . . . . . . . 13 (((♯‘𝐹) = 3 ∧ ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸))) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))
141140ex 418 . . . . . . . . . . . 12 ((♯‘𝐹) = 3 → (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘3)) ∧ ({(𝑃‘0), (𝑃‘1)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘1), (𝑃‘2)} ∈ 𝐸 ∧ {(𝑃‘2), (𝑃‘3)} ∈ 𝐸)) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎))))
14235, 141sylbid 243 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝐹) = 3 → (((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) ∧ ∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎))))
143142expd 421 . . . . . . . . . 10 ((♯‘𝐹) = 3 → ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))))
144143com13 89 . . . . . . . . 9 (∀𝑘 ∈ (0..^(♯‘𝐹)){(𝑃‘𝑘), (𝑃‘(𝑘 + 1))} ∈ 𝐸 → ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))))
1454, 144syl 18 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Walks‘𝐺)𝑃) → ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))))
146145expcom 419 . . . . . . 7 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (𝐺 ∈ UPGraph → ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎))))))
147146com23 87 . . . . . 6 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (𝐺 ∈ UPGraph → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎))))))
148147expd 421 . . . . 5 (𝐹(Walks‘𝐺)𝑃 → (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) → (𝐺 ∈ UPGraph → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))))))
1492, 148mpcom 39 . . . 4 (𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 → ((𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹)) → (𝐺 ∈ UPGraph → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎))))))
150149imp 412 . . 3 ((𝐹(Paths‘𝐺)𝑃 ∧ (𝑃‘0) = (𝑃‘(♯‘𝐹))) → (𝐺 ∈ UPGraph → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))))
1511, 150syl 18 . 2 (𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 → (𝐺 ∈ UPGraph → ((♯‘𝐹) = 3 → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))))
1521513imp21 1131 1 ((𝐺 ∈ UPGraph ∧ 𝐹(Cycles‘𝐺)𝑃 ∧ (♯‘𝐹) = 3) → ∃𝑎 ∈ 𝑉 ∃𝑏 ∈ 𝑉 ∃𝑐 ∈ 𝑉 (({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ∧ {𝑏, 𝑐} ∈ 𝐸 ∧ {𝑐, 𝑎} ∈ 𝐸) ∧ (𝑎 ≠ 𝑏 ∧ 𝑏 ≠ 𝑐 ∧ 𝑐 ≠ 𝑎)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {cpr 4590  {ctp 4592   class class class wbr 5106  ⟶wf 6554  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  0cc0 11227  1c1 11228   + caddc 11230   < clt 11370  ℕcn 12362  2c2 12424  3c3 12425  ℕ0cn0 12633  ...cfz 13666  ..^cfzo 13815  ♯chash 14501  Vtxcvtx 29604  Edgcedg 29655  UPGraphcupgr 29688  Walkscwlks 30207  Pathscpths 30325  Cyclesccycls 30402
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-oadd 8508  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-dju 10009  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-n0 12634  df-xnn0 12707  df-z 12721  df-uz 12993  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-hash 14502  df-word 14686  df-edg 29656  df-uhgr 29666  df-upgr 29690  df-wlks 30210  df-trls 30305  df-pths 30329  df-cycls 30404
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