MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  frgr2wwlkeu Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frgr2wwlkeu 27481
Description: For two different vertices in a friendship graph, there is exactly one third vertex being the middle vertex of a (simple) path/walk of length 2 between the two vertices. (Contributed by Alexander van der Vekens, 18-Feb-2018.) (Revised by AV, 12-May-2021.) (Proof shortened by AV, 4-Jan-2022.)
Hypothesis
Ref Expression
frgr2wwlkeu.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
frgr2wwlkeu ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝐴𝐵) → ∃!𝑐𝑉 ⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑐   𝐵,𝑐   𝐺,𝑐   𝑉,𝑐

Proof of Theorem frgr2wwlkeu
StepHypRef Expression
1 df-3an 1074 . . . 4 ((𝐴𝑉𝐵𝑉𝐴𝐵) ↔ ((𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝐴𝐵))
2 frgr2wwlkeu.v . . . . 5 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
3 eqid 2760 . . . . 5 (Edg‘𝐺) = (Edg‘𝐺)
42, 3frcond2 27421 . . . 4 (𝐺 ∈ FriendGraph → ((𝐴𝑉𝐵𝑉𝐴𝐵) → ∃!𝑐𝑉 ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺))))
51, 4syl5bir 233 . . 3 (𝐺 ∈ FriendGraph → (((𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝐴𝐵) → ∃!𝑐𝑉 ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺))))
653impib 1109 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝐴𝐵) → ∃!𝑐𝑉 ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺)))
7 frgrusgr 27414 . . . . . 6 (𝐺 ∈ FriendGraph → 𝐺 ∈ USGraph)
8 usgrumgr 26273 . . . . . 6 (𝐺 ∈ USGraph → 𝐺 ∈ UMGraph)
9 3anan32 1083 . . . . . . 7 ((𝐴𝑉𝑐𝑉𝐵𝑉) ↔ ((𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝑐𝑉))
102, 3umgrwwlks2on 27078 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ UMGraph ∧ (𝐴𝑉𝑐𝑉𝐵𝑉)) → (⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺))))
1110ex 449 . . . . . . 7 (𝐺 ∈ UMGraph → ((𝐴𝑉𝑐𝑉𝐵𝑉) → (⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺)))))
129, 11syl5bir 233 . . . . . 6 (𝐺 ∈ UMGraph → (((𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝑐𝑉) → (⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺)))))
137, 8, 123syl 18 . . . . 5 (𝐺 ∈ FriendGraph → (((𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝑐𝑉) → (⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺)))))
1413impl 651 . . . 4 (((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉)) ∧ 𝑐𝑉) → (⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺))))
1514reubidva 3264 . . 3 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉)) → (∃!𝑐𝑉 ⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ∃!𝑐𝑉 ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺))))
16153adant3 1127 . 2 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝐴𝐵) → (∃!𝑐𝑉 ⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵) ↔ ∃!𝑐𝑉 ({𝐴, 𝑐} ∈ (Edg‘𝐺) ∧ {𝑐, 𝐵} ∈ (Edg‘𝐺))))
176, 16mpbird 247 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ (𝐴𝑉𝐵𝑉) ∧ 𝐴𝐵) → ∃!𝑐𝑉 ⟨“𝐴𝑐𝐵”⟩ ∈ (𝐴(2 WWalksNOn 𝐺)𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  ∃!wreu 3052  {cpr 4323  cfv 6049  (class class class)co 6813  2c2 11262  ⟨“cs3 13787  Vtxcvtx 26073  Edgcedg 26138  UMGraphcumgr 26175  USGraphcusgr 26243   WWalksNOn cwwlksnon 26930   FriendGraph cfrgr 27410
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-ac2 9477  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-ifp 1051  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-2o 7730  df-oadd 7733  df-er 7911  df-map 8025  df-pm 8026  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-card 8955  df-ac 9129  df-cda 9182  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-n0 11485  df-xnn0 11556  df-z 11570  df-uz 11880  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-hash 13312  df-word 13485  df-concat 13487  df-s1 13488  df-s2 13793  df-s3 13794  df-edg 26139  df-uhgr 26152  df-upgr 26176  df-umgr 26177  df-usgr 26245  df-wlks 26705  df-wwlks 26933  df-wwlksn 26934  df-wwlksnon 26935  df-frgr 27411
This theorem is referenced by:  frgr2wwlkn0  27482  frgr2wwlk1  27483  frgr2wwlkeqm  27485
  Copyright terms: Public domain W3C validator