Theorem usgr2wspthons3 30058

Description: A simple path of length 2 between two vertices represented as length 3 string corresponds to two adjacent edges in a simple graph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 8-Mar-2018.) (Revised by AV, 17-May-2021.) (Proof shortened by AV, 16-Mar-2022.) (Revised by Ender Ting, 29-Jan-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
usgr2wspthon0.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
usgr2wspthon0.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
usgr2wspthons3	⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸)))

Proof of Theorem usgr2wspthons3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2nn 12232	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℕ
2		ne0i 4295	. . . . . . 7 ⊢ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) → (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ≠ ∅)
3		wspthsnonn0vne 30008	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ≠ ∅) → 𝐴 ≠ 𝐶)
4	1, 2, 3	sylancr 588	. . . . . 6 ⊢ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) → 𝐴 ≠ 𝐶)
5		simplr 769	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶)) → 𝐴 ≠ 𝐶)
6		wpthswwlks2on 30055	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) → (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) = (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶))
7	6	eleq2d 2823	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ↔ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)))
8	7	biimpa 476	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶)) → ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶))
9	5, 8	jca 511	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶)) → (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)))
10	9	exp31 419	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → (𝐴 ≠ 𝐶 → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) → (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)))))
11	10	com13 88	. . . . . 6 ⊢ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) → (𝐴 ≠ 𝐶 → (𝐺 ∈ USGraph → (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)))))
12	4, 11	mpd 15	. . . . 5 ⊢ (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) → (𝐺 ∈ USGraph → (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶))))
13	12	com12 32	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) → (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶))))
14	7	biimprd 248	. . . . 5 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ 𝐴 ≠ 𝐶) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) → ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶)))
15	14	expimpd 453	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → ((𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)) → ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶)))
16	13, 15	impbid 212	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ USGraph → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶))))
17	16	adantr 480	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶))))
18		usgr2wspthon0.v	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
19		usgr2wspthon0.e	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐺)
20	18, 19	usgrwwlks2on 30049	. . . 4 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶) ↔ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸)))
21	20	anbi2d 631	. . 3 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸))))
22		3anass 1095	. . 3 ⊢ ((𝐴 ≠ 𝐶 ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ({𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸)))
23	21, 22	bitr4di 289	. 2 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → ((𝐴 ≠ 𝐶 ∧ ⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐶)) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸)))
24	17, 23	bitrd 279	1 ⊢ ((𝐺 ∈ USGraph ∧ (𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝑉)) → (⟨“𝐴𝐵𝐶”⟩ ∈ (𝐴(2 WSPathsNOn 𝐺)𝐶) ↔ (𝐴 ≠ 𝐶 ∧ {𝐴, 𝐵} ∈ 𝐸 ∧ {𝐵, 𝐶} ∈ 𝐸)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ≠ wne 2933  ∅c0 4287  {cpr 4584  ‘cfv 6502  (class class class)co 7370  ℕcn 12159  2c2 12214  ⟨“cs3 14779  Vtxcvtx 29087  Edgcedg 29138  USGraphcusgr 29240   WWalksNOn cwwlksnon 29918   WSPathsNOn cwwspthsnon 29920

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 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5314  ax-pr 5381  ax-un 7692  ax-cnex 11096  ax-resscn 11097  ax-1cn 11098  ax-icn 11099  ax-addcl 11100  ax-addrcl 11101  ax-mulcl 11102  ax-mulrcl 11103  ax-mulcom 11104  ax-addass 11105  ax-mulass 11106  ax-distr 11107  ax-i2m1 11108  ax-1ne0 11109  ax-1rid 11110  ax-rnegex 11111  ax-rrecex 11112  ax-cnre 11113  ax-pre-lttri 11114  ax-pre-lttrn 11115  ax-pre-ltadd 11116  ax-pre-mulgt0 11117

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 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5529  df-eprel 5534  df-po 5542  df-so 5543  df-fr 5587  df-we 5589  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6269  df-ord 6330  df-on 6331  df-lim 6332  df-suc 6333  df-iota 6458  df-fun 6504  df-fn 6505  df-f 6506  df-f1 6507  df-fo 6508  df-f1o 6509  df-fv 6510  df-riota 7327  df-ov 7373  df-oprab 7374  df-mpo 7375  df-om 7821  df-1st 7945  df-2nd 7946  df-frecs 8235  df-wrecs 8266  df-recs 8315  df-rdg 8353  df-1o 8409  df-2o 8410  df-oadd 8413  df-er 8647  df-map 8779  df-pm 8780  df-en 8898  df-dom 8899  df-sdom 8900  df-fin 8901  df-dju 9827  df-card 9865  df-pnf 11182  df-mnf 11183  df-xr 11184  df-ltxr 11185  df-le 11186  df-sub 11380  df-neg 11381  df-nn 12160  df-2 12222  df-3 12223  df-n0 12416  df-xnn0 12489  df-z 12503  df-uz 12766  df-fz 13438  df-fzo 13585  df-hash 14268  df-word 14451  df-concat 14508  df-s1 14534  df-s2 14785  df-s3 14786  df-edg 29139  df-uhgr 29149  df-upgr 29173  df-umgr 29174  df-uspgr 29241  df-usgr 29242  df-wlks 29691  df-wlkson 29692  df-trls 29782  df-trlson 29783  df-pths 29805  df-spths 29806  df-pthson 29807  df-spthson 29808  df-wwlks 29921  df-wwlksn 29922  df-wwlksnon 29923  df-wspthsnon 29925

This theorem is referenced by:  usgr2wspthon  30059