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

Theorem frgrwopregbsn 27471
 Description: According to statement 5 in [Huneke] p. 2: "If ... B is a singleton, then that singleton is a universal friend". This version of frgrwopreg2 27473 is stricter (claiming that the singleton itself is a universal friend instead of claiming the existence of a universal friend only) and therefore closer to Huneke's statement. This strict variant, however, is not required for the proof of the friendship theorem. (Contributed by AV, 4-Feb-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
frgrwopreg.v 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
frgrwopreg.d 𝐷 = (VtxDeg‘𝐺)
frgrwopreg.a 𝐴 = {𝑥𝑉 ∣ (𝐷𝑥) = 𝐾}
frgrwopreg.b 𝐵 = (𝑉𝐴)
frgrwopreg.e 𝐸 = (Edg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
frgrwopregbsn ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑉   𝑥,𝐴   𝑥,𝐺   𝑥,𝐾   𝑥,𝐷   𝑥,𝑋   𝑥,𝐵   𝑤,𝐴   𝑤,𝐵   𝑤,𝐺,𝑥   𝑤,𝑉   𝑤,𝑋
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑤)   𝐸(𝑥,𝑤)   𝐾(𝑤)

Proof of Theorem frgrwopregbsn
Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frgrwopreg.v . . . 4 𝑉 = (Vtx‘𝐺)
2 frgrwopreg.d . . . 4 𝐷 = (VtxDeg‘𝐺)
3 frgrwopreg.a . . . 4 𝐴 = {𝑥𝑉 ∣ (𝐷𝑥) = 𝐾}
4 frgrwopreg.b . . . 4 𝐵 = (𝑉𝐴)
5 frgrwopreg.e . . . 4 𝐸 = (Edg‘𝐺)
61, 2, 3, 4, 5frgrwopreglem4 27469 . . 3 (𝐺 ∈ FriendGraph → ∀𝑤𝐴𝑣𝐵 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸)
7 ralcom 3236 . . . 4 (∀𝑤𝐴𝑣𝐵 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸)
8 snidg 4351 . . . . . . . 8 (𝑋𝑉𝑋 ∈ {𝑋})
98adantr 472 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → 𝑋 ∈ {𝑋})
10 eleq2 2828 . . . . . . . 8 (𝐵 = {𝑋} → (𝑋𝐵𝑋 ∈ {𝑋}))
1110adantl 473 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (𝑋𝐵𝑋 ∈ {𝑋}))
129, 11mpbird 247 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → 𝑋𝐵)
13 preq2 4413 . . . . . . . . . 10 (𝑣 = 𝑋 → {𝑤, 𝑣} = {𝑤, 𝑋})
14 prcom 4411 . . . . . . . . . 10 {𝑤, 𝑋} = {𝑋, 𝑤}
1513, 14syl6eq 2810 . . . . . . . . 9 (𝑣 = 𝑋 → {𝑤, 𝑣} = {𝑋, 𝑤})
1615eleq1d 2824 . . . . . . . 8 (𝑣 = 𝑋 → ({𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 ↔ {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
1716ralbidv 3124 . . . . . . 7 (𝑣 = 𝑋 → (∀𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
1817rspcv 3445 . . . . . 6 (𝑋𝐵 → (∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
1912, 18syl 17 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
203ssrab3 3829 . . . . . . . 8 𝐴𝑉
21 ssdifim 4005 . . . . . . . 8 ((𝐴𝑉𝐵 = (𝑉𝐴)) → 𝐴 = (𝑉𝐵))
2220, 4, 21mp2an 710 . . . . . . 7 𝐴 = (𝑉𝐵)
23 difeq2 3865 . . . . . . . 8 (𝐵 = {𝑋} → (𝑉𝐵) = (𝑉 ∖ {𝑋}))
2423adantl 473 . . . . . . 7 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (𝑉𝐵) = (𝑉 ∖ {𝑋}))
2522, 24syl5eq 2806 . . . . . 6 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → 𝐴 = (𝑉 ∖ {𝑋}))
2625raleqdv 3283 . . . . 5 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑤𝐴 {𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸 ↔ ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
2719, 26sylibd 229 . . . 4 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑣𝐵𝑤𝐴 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
287, 27syl5bi 232 . . 3 ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → (∀𝑤𝐴𝑣𝐵 {𝑤, 𝑣} ∈ 𝐸 → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
296, 28syl5com 31 . 2 (𝐺 ∈ FriendGraph → ((𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸))
30293impib 1109 1 ((𝐺 ∈ FriendGraph ∧ 𝑋𝑉𝐵 = {𝑋}) → ∀𝑤 ∈ (𝑉 ∖ {𝑋}){𝑋, 𝑤} ∈ 𝐸)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139  ∀wral 3050  {crab 3054   ∖ cdif 3712   ⊆ wss 3715  {csn 4321  {cpr 4323  ‘cfv 6049  Vtxcvtx 26073  Edgcedg 26138  VtxDegcvtxdg 26571   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-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-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  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-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-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-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-card 8955  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-n0 11485  df-xnn0 11556  df-z 11570  df-uz 11880  df-xadd 12140  df-fz 12520  df-hash 13312  df-edg 26139  df-uhgr 26152  df-ushgr 26153  df-upgr 26176  df-umgr 26177  df-uspgr 26244  df-usgr 26245  df-nbgr 26424  df-vtxdg 26572  df-frgr 27411 This theorem is referenced by:  frgrwopreg2  27473
 Copyright terms: Public domain W3C validator