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Theorem 3v3e3cycl1 24336
Description: If there is a cycle of length 3 in a graph, there are three (different) vertices in the graph which are mutually connected by edges. (Contributed by Alexander van der Vekens, 9-Nov-2017.)
Assertion
Ref Expression
3v3e3cycl1  |-  ( ( Fun  E  /\  F
( V Cycles  E ) P  /\  ( # `  F
)  =  3 )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )
Distinct variable groups:    E, a,
b, c    P, a,
b, c    V, a,
b, c
Allowed substitution hints:    F( a, b, c)

Proof of Theorem 3v3e3cycl1
Dummy variables  k 
d are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cycliswlk 24324 . . . . 5  |-  ( F ( V Cycles  E ) P  ->  F ( V Walks  E ) P )
2 wlkbprop 24215 . . . . 5  |-  ( F ( V Walks  E ) P  ->  ( ( # `
 F )  e. 
NN0  /\  ( V  e.  _V  /\  E  e. 
_V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V ) ) )
31, 2syl 16 . . . 4  |-  ( F ( V Cycles  E ) P  ->  ( ( # `
 F )  e. 
NN0  /\  ( V  e.  _V  /\  E  e. 
_V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V ) ) )
4 iscycl 24317 . . . . . 6  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Cycles  E ) P 
<->  ( F ( V Paths 
E ) P  /\  ( P `  0 )  =  ( P `  ( # `  F ) ) ) ) )
5 ispth 24262 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Paths  E ) P 
<->  ( F ( V Trails  E ) P  /\  Fun  `' ( P  |`  ( 1..^ ( # `  F
) ) )  /\  ( ( P " { 0 ,  (
# `  F ) } )  i^i  ( P " ( 1..^ (
# `  F )
) ) )  =  (/) ) ) )
6 istrl 24231 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Trails  E ) P 
<->  ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F
) ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } ) ) )
7 fzo0to3tp 11867 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( 0..^ 3 )  =  {
0 ,  1 ,  2 }
87raleqi 3062 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  A. k  e.  {
0 ,  1 ,  2 }  ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )
9 0z 10874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  0  e.  ZZ
10 1z 10893 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  1  e.  ZZ
11 2z 10895 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  2  e.  ZZ
12 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  0  ->  ( F `  k )  =  ( F ` 
0 ) )
1312fveq2d 5869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  0  ->  ( E `  ( F `  k ) )  =  ( E `  ( F `  0 )
) )
14 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  0  ->  ( P `  k )  =  ( P ` 
0 ) )
15 oveq1 6290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( k  =  0  ->  (
k  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
16 0p1e1 10646 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( 0  +  1 )  =  1
1715, 16syl6eq 2524 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( k  =  0  ->  (
k  +  1 )  =  1 )
1817fveq2d 5869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  0  ->  ( P `  ( k  +  1 ) )  =  ( P ` 
1 ) )
1914, 18preq12d 4114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  0  ->  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) } )
2013, 19eqeq12d 2489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  =  0  ->  (
( E `  ( F `  k )
)  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  ( E `  ( F `  0
) )  =  {
( P `  0
) ,  ( P `
 1 ) } ) )
21 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  1  ->  ( F `  k )  =  ( F ` 
1 ) )
2221fveq2d 5869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  1  ->  ( E `  ( F `  k ) )  =  ( E `  ( F `  1 )
) )
23 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  1  ->  ( P `  k )  =  ( P ` 
1 ) )
24 oveq1 6290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( k  =  1  ->  (
k  +  1 )  =  ( 1  +  1 ) )
25 1p1e2 10648 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( 1  +  1 )  =  2
2624, 25syl6eq 2524 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( k  =  1  ->  (
k  +  1 )  =  2 )
2726fveq2d 5869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  1  ->  ( P `  ( k  +  1 ) )  =  ( P ` 
2 ) )
2823, 27preq12d 4114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  1  ->  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } )
2922, 28eqeq12d 2489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  =  1  ->  (
( E `  ( F `  k )
)  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  ( E `  ( F `  1
) )  =  {
( P `  1
) ,  ( P `
 2 ) } ) )
30 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  2  ->  ( F `  k )  =  ( F ` 
2 ) )
3130fveq2d 5869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  2  ->  ( E `  ( F `  k ) )  =  ( E `  ( F `  2 )
) )
32 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  2  ->  ( P `  k )  =  ( P ` 
2 ) )
33 oveq1 6290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( k  =  2  ->  (
k  +  1 )  =  ( 2  +  1 ) )
34 2p1e3 10658 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( 2  +  1 )  =  3
3533, 34syl6eq 2524 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( k  =  2  ->  (
k  +  1 )  =  3 )
3635fveq2d 5869 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  =  2  ->  ( P `  ( k  +  1 ) )  =  ( P ` 
3 ) )
3732, 36preq12d 4114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  =  2  ->  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  =  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  3 ) } )
3831, 37eqeq12d 2489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  =  2  ->  (
( E `  ( F `  k )
)  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  ( E `  ( F `  2
) )  =  {
( P `  2
) ,  ( P `
 3 ) } ) )
3920, 29, 38raltpg 4078 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( 0  e.  ZZ  /\  1  e.  ZZ  /\  2  e.  ZZ )  ->  ( A. k  e.  { 0 ,  1 ,  2 }  ( E `  ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  ( ( E `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  ( E `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  3
) } ) ) )
409, 10, 11, 39mp3an 1324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( A. k  e.  { 0 ,  1 ,  2 }  ( E `  ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  ( ( E `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  ( E `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  3
) } ) )
418, 40bitri 249 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  ( ( E `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( E `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  /\  ( E `
 ( F ` 
2 ) )  =  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  3 ) } ) )
42 preq2 4107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( P `  3 )  =  ( P ` 
0 )  ->  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
3 ) }  =  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) } )
4342eqcoms 2479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( P `  0 )  =  ( P ` 
3 )  ->  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
3 ) }  =  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) } )
4443eqeq2d 2481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( P `  0 )  =  ( P ` 
3 )  ->  (
( E `  ( F `  2 )
)  =  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
3 ) }  <->  ( E `  ( F `  2
) )  =  {
( P `  2
) ,  ( P `
 0 ) } ) )
45443anbi3d 1305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( P `  0 )  =  ( P ` 
3 )  ->  (
( ( E `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  3
) } )  <->  ( ( E `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  ( E `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } ) ) )
46 3pos 10628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  0  <  3
47 breq2 4451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
0  <  ( # `  F
)  <->  0  <  3
) )
4846, 47mpbiri 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  0  <  ( # `  F
) )
49 0nn0 10809 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  0  e.  NN0
5048, 49jctil 537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
0  e.  NN0  /\  0  <  ( # `  F
) ) )
51 nvnencycllem 24335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( 0  e. 
NN0  /\  0  <  (
# `  F )
) )  ->  (
( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  ->  { ( P `  0
) ,  ( P `
 1 ) }  e.  ran  E ) )
5250, 51sylan2 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( # `  F
)  =  3 )  ->  ( ( E `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  ->  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  e.  ran  E ) )
53 1lt3 10703 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  1  <  3
54 breq2 4451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
1  <  ( # `  F
)  <->  1  <  3
) )
5553, 54mpbiri 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  1  <  ( # `  F
) )
56 1nn0 10810 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  1  e.  NN0
5755, 56jctil 537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
1  e.  NN0  /\  1  <  ( # `  F
) ) )
58 nvnencycllem 24335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( 1  e. 
NN0  /\  1  <  (
# `  F )
) )  ->  (
( E `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  ->  { ( P `  1
) ,  ( P `
 2 ) }  e.  ran  E ) )
5957, 58sylan2 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( # `  F
)  =  3 )  ->  ( ( E `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  ->  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  e.  ran  E ) )
60 2lt3 10702 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  2  <  3
61 breq2 4451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
2  <  ( # `  F
)  <->  2  <  3
) )
6260, 61mpbiri 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  2  <  ( # `  F
) )
63 2nn0 10811 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  2  e.  NN0
6462, 63jctil 537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
2  e.  NN0  /\  2  <  ( # `  F
) ) )
65 nvnencycllem 24335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( 2  e. 
NN0  /\  2  <  (
# `  F )
) )  ->  (
( E `  ( F `  2 )
)  =  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
0 ) }  ->  { ( P `  2
) ,  ( P `
 0 ) }  e.  ran  E ) )
6664, 65sylan2 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( # `  F
)  =  3 )  ->  ( ( E `
 ( F ` 
2 ) )  =  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  ->  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
0 ) }  e.  ran  E ) )
6752, 59, 663anim123d 1306 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( Fun  E  /\  F  e. Word  dom  E )  /\  ( # `  F
)  =  3 )  ->  ( ( ( E `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  ( E `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } )  -> 
( { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  e.  ran  E  /\  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  e.  ran  E  /\  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) }  e.  ran  E ) ) )
6867adantlrr 720 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( Fun  E  /\  ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F ) )  /\  ( # `  F )  =  3 )  ->  ( (
( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } )  -> 
( { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  e.  ran  E  /\  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  e.  ran  E  /\  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) }  e.  ran  E ) ) )
6968imp 429 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( Fun  E  /\  ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
) )  /\  ( # `
 F )  =  3 )  /\  (
( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } ) )  ->  ( { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
0 ) }  e.  ran  E ) )
70 3z 10896 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  3  e.  ZZ
71 uzid 11095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( 3  e.  ZZ  ->  3  e.  ( ZZ>= `  3 )
)
7270, 71ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  3  e.  ( ZZ>= `  3 )
73 4fvwrd4 11789 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( 3  e.  ( ZZ>= ` 
3 )  /\  P : ( 0 ... 3 ) --> V )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  E. d  e.  V  ( ( ( P `
 0 )  =  a  /\  ( P `
 1 )  =  b )  /\  (
( P `  2
)  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) ) )
7472, 73mpan 670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  E. d  e.  V  ( ( ( P `
 0 )  =  a  /\  ( P `
 1 )  =  b )  /\  (
( P `  2
)  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) ) )
75 simpl 457 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32  |-  ( ( ( P `  2
)  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d )  -> 
( P `  2
)  =  c )
7675anim2i 569 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b )  /\  ( ( P `  2 )  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) )  ->  ( ( ( P `  0 )  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b )  /\  ( P `  2 )  =  c ) )
77 df-3an 975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  <->  ( (
( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b )  /\  ( P `  2 )  =  c ) )
7876, 77sylibr 212 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( ( ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b )  /\  ( ( P `  2 )  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) )  ->  ( ( P `
 0 )  =  a  /\  ( P `
 1 )  =  b  /\  ( P `
 2 )  =  c ) )
7978rexlimivw 2952 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( E. d  e.  V  ( ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b )  /\  ( ( P `  2 )  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) )  ->  ( ( P `
 0 )  =  a  /\  ( P `
 1 )  =  b  /\  ( P `
 2 )  =  c ) )
8079reximi 2932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( E. c  e.  V  E. d  e.  V  (
( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b )  /\  ( ( P `  2 )  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) )  ->  E. c  e.  V  ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b  /\  ( P ` 
2 )  =  c ) )
8180reximi 2932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( E. b  e.  V  E. c  e.  V  E. d  e.  V  (
( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b )  /\  ( ( P `  2 )  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) )  ->  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b  /\  ( P ` 
2 )  =  c ) )
8281reximi 2932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  E. d  e.  V  (
( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b )  /\  ( ( P `  2 )  =  c  /\  ( P `  3 )  =  d ) )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b  /\  ( P ` 
2 )  =  c ) )
8374, 82syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( ( P ` 
0 )  =  a  /\  ( P ` 
1 )  =  b  /\  ( P ` 
2 )  =  c ) )
84 preq12 4108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b )  ->  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  =  { a ,  b } )
85843adant3 1016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  =  { a ,  b } )
8685eleq1d 2536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  -> 
( { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  e.  ran  E  <->  { a ,  b }  e.  ran  E
) )
87 preq12 4108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32  |-  ( ( ( P `  1
)  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  =  { b ,  c } )
88873adant1 1014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  =  { b ,  c } )
8988eleq1d 2536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  -> 
( { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  e.  ran  E  <->  { b ,  c }  e.  ran  E
) )
90 preq12 4108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33  |-  ( ( ( P `  2
)  =  c  /\  ( P `  0 )  =  a )  ->  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  =  { c ,  a } )
9190ancoms 453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  =  { c ,  a } )
92913adant2 1015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  =  { c ,  a } )
9392eleq1d 2536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  -> 
( { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) }  e.  ran  E  <->  { c ,  a }  e.  ran  E
) )
9486, 89, 933anbi123d 1299 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( ( ( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  -> 
( ( { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
0 ) }  e.  ran  E )  <->  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )
9594biimpcd 224 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  e.  ran  E
)  ->  ( (
( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  -> 
( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )
9695reximdv 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  e.  ran  E
)  ->  ( E. c  e.  V  (
( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )
9796reximdv 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  e.  ran  E
)  ->  ( E. b  e.  V  E. c  e.  V  (
( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )
9897reximdv 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) }  e.  ran  E  /\  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  0 ) }  e.  ran  E
)  ->  ( E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  (
( P `  0
)  =  a  /\  ( P `  1 )  =  b  /\  ( P `  2 )  =  c )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) )
9969, 83, 98syl2im 38 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( Fun  E  /\  ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
) )  /\  ( # `
 F )  =  3 )  /\  (
( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } ) )  ->  ( P :
( 0 ... 3
) --> V  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )
10099exp41 610 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( Fun 
E  ->  ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  (
( # `  F )  =  3  ->  (
( ( E `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } )  -> 
( P : ( 0 ... 3 ) --> V  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) ) ) )
101100com14 88 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } )  -> 
( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  (
( # `  F )  =  3  ->  ( Fun  E  ->  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) )
102101com35 90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  0
) } )  -> 
( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) )
10345, 102syl6bi 228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( P `  0 )  =  ( P ` 
3 )  ->  (
( ( E `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  3
) } )  -> 
( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) )
104103com12 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  3
) } )  -> 
( ( P ` 
0 )  =  ( P `  3 )  ->  ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) )
105104com24 87 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( E `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( E `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  /\  ( E `  ( F `  2 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  3
) } )  -> 
( P : ( 0 ... 3 ) --> V  ->  ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 3 )  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) )
10641, 105sylbi 195 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  ->  ( P : ( 0 ... 3 ) --> V  -> 
( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 3 )  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) )
107106com13 80 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  ->  ( P :
( 0 ... 3
) --> V  ->  ( A. k  e.  (
0..^ 3 ) ( E `  ( F `
 k ) )  =  { ( P `
 k ) ,  ( P `  (
k  +  1 ) ) }  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 3 )  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) )
1081073imp 1190 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
)  /\  P :
( 0 ... 3
) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 3 )  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
109108com14 88 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 3 )  -> 
( Fun  E  ->  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... 3 ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) ) )
110 fveq2 5865 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  ( P `  ( # `  F
) )  =  ( P `  3 ) )
111110eqeq2d 2481 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 ( # `  F
) )  <->  ( P `  0 )  =  ( P `  3
) ) )
112 oveq2 6291 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
0 ... ( # `  F
) )  =  ( 0 ... 3 ) )
113112feq2d 5717 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  ( P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  <->  P :
( 0 ... 3
) --> V ) )
114 oveq2 6291 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
0..^ ( # `  F
) )  =  ( 0..^ 3 ) )
115114raleqdv 3064 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  ( A. k  e.  (
0..^ ( # `  F
) ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) }  <->  A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `  ( F `
 k ) )  =  { ( P `
 k ) ,  ( P `  (
k  +  1 ) ) } ) )
116113, 1153anbi23d 1302 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F
) ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  <->  ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... 3 ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } ) ) )
117116imbi1d 317 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F
) ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) )  <->  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... 3 ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `  ( F `  k )
)  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) )
118117imbi2d 316 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
( Fun  E  ->  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F
) ) ( E `
 ( F `  k ) )  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) )  <->  ( Fun  E  ->  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F )  /\  P : ( 0 ... 3 ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ 3 ) ( E `  ( F `  k )
)  =  { ( P `  k ) ,  ( P `  ( k  +  1 ) ) } )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
119109, 111, 1183imtr4d 268 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
# `  F )  =  3  ->  (
( P `  0
)  =  ( P `
 ( # `  F
) )  ->  ( Fun  E  ->  ( (
( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
)  /\  P :
( 0 ... ( # `
 F ) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F ) ) ( E `  ( F `
 k ) )  =  { ( P `
 k ) ,  ( P `  (
k  +  1 ) ) } )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
120119com14 88 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
)  /\  P :
( 0 ... ( # `
 F ) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F ) ) ( E `  ( F `
 k ) )  =  { ( P `
 k ) ,  ( P `  (
k  +  1 ) ) } )  -> 
( ( P ` 
0 )  =  ( P `  ( # `  F ) )  -> 
( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
121120a1d 25 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
)  /\  P :
( 0 ... ( # `
 F ) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F ) ) ( E `  ( F `
 k ) )  =  { ( P `
 k ) ,  ( P `  (
k  +  1 ) ) } )  -> 
( ( ( P
" { 0 ,  ( # `  F
) } )  i^i  ( P " (
1..^ ( # `  F
) ) ) )  =  (/)  ->  ( ( P `  0 )  =  ( P `  ( # `  F ) )  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F )  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) )
122121a1d 25 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F  e. Word  dom  E  /\  Fun  `' F
)  /\  P :
( 0 ... ( # `
 F ) ) --> V  /\  A. k  e.  ( 0..^ ( # `  F ) ) ( E `  ( F `
 k ) )  =  { ( P `
 k ) ,  ( P `  (
k  +  1 ) ) } )  -> 
( Fun  `' ( P  |`  ( 1..^ (
# `  F )
) )  ->  (
( ( P " { 0 ,  (
# `  F ) } )  i^i  ( P " ( 1..^ (
# `  F )
) ) )  =  (/)  ->  ( ( P `
 0 )  =  ( P `  ( # `
 F ) )  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) )
1236, 122syl6bi 228 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Trails  E ) P  ->  ( Fun  `' ( P  |`  ( 1..^ ( # `  F
) ) )  -> 
( ( ( P
" { 0 ,  ( # `  F
) } )  i^i  ( P " (
1..^ ( # `  F
) ) ) )  =  (/)  ->  ( ( P `  0 )  =  ( P `  ( # `  F ) )  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F )  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) ) ) )
1241233impd 1210 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( ( F ( V Trails  E
) P  /\  Fun  `' ( P  |`  (
1..^ ( # `  F
) ) )  /\  ( ( P " { 0 ,  (
# `  F ) } )  i^i  ( P " ( 1..^ (
# `  F )
) ) )  =  (/) )  ->  ( ( P `  0 )  =  ( P `  ( # `  F ) )  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F )  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) )
1255, 124sylbid 215 . . . . . . 7  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Paths  E ) P  ->  ( ( P `
 0 )  =  ( P `  ( # `
 F ) )  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) ) )
126125impd 431 . . . . . 6  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( ( F ( V Paths  E
) P  /\  ( P `  0 )  =  ( P `  ( # `  F ) ) )  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `
 F )  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( {
a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E ) ) ) ) )
1274, 126sylbid 215 . . . . 5  |-  ( ( ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Cycles  E ) P  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
1281273adant1 1014 . . . 4  |-  ( ( ( # `  F
)  e.  NN0  /\  ( V  e.  _V  /\  E  e.  _V )  /\  ( F  e.  _V  /\  P  e.  _V )
)  ->  ( F
( V Cycles  E ) P  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F
)  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) ) )
1293, 128mpcom 36 . . 3  |-  ( F ( V Cycles  E ) P  ->  ( Fun  E  ->  ( ( # `  F )  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) )
130129com12 31 . 2  |-  ( Fun 
E  ->  ( F
( V Cycles  E ) P  ->  ( ( # `  F )  =  3  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) ) ) )
1311303imp 1190 1  |-  ( ( Fun  E  /\  F
( V Cycles  E ) P  /\  ( # `  F
)  =  3 )  ->  E. a  e.  V  E. b  e.  V  E. c  e.  V  ( { a ,  b }  e.  ran  E  /\  { b ,  c }  e.  ran  E  /\  { c ,  a }  e.  ran  E
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1379    e. wcel 1767   A.wral 2814   E.wrex 2815   _Vcvv 3113    i^i cin 3475   (/)c0 3785   {cpr 4029   {ctp 4031   class class class wbr 4447   `'ccnv 4998   dom cdm 4999   ran crn 5000    |` cres 5001   "cima 5002   Fun wfun 5581   -->wf 5583   ` cfv 5587  (class class class)co 6283   0cc0 9491   1c1 9492    + caddc 9494    < clt 9627   2c2 10584   3c3 10585   NN0cn0 10794   ZZcz 10863   ZZ>=cuz 11081   ...cfz 11671  ..^cfzo 11791   #chash 12372  Word cword 12499   Walks cwalk 24190   Trails ctrail 24191   Paths cpath 24192   Cycles ccycl 24199
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4558  ax-sep 4568  ax-nul 4576  ax-pow 4625  ax-pr 4686  ax-un 6575  ax-cnex 9547  ax-resscn 9548  ax-1cn 9549  ax-icn 9550  ax-addcl 9551  ax-addrcl 9552  ax-mulcl 9553  ax-mulrcl 9554  ax-mulcom 9555  ax-addass 9556  ax-mulass 9557  ax-distr 9558  ax-i2m1 9559  ax-1ne0 9560  ax-1rid 9561  ax-rnegex 9562  ax-rrecex 9563  ax-cnre 9564  ax-pre-lttri 9565  ax-pre-lttrn 9566  ax-pre-ltadd 9567  ax-pre-mulgt0 9568
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-nel 2665  df-ral 2819  df-rex 2820  df-reu 2821  df-rab 2823  df-v 3115  df-sbc 3332  df-csb 3436  df-dif 3479  df-un 3481  df-in 3483  df-ss 3490  df-pss 3492  df-nul 3786  df-if 3940  df-pw 4012  df-sn 4028  df-pr 4030  df-tp 4032  df-op 4034  df-uni 4246  df-int 4283  df-iun 4327  df-br 4448  df-opab 4506  df-mpt 4507  df-tr 4541  df-eprel 4791  df-id 4795  df-po 4800  df-so 4801  df-fr 4838  df-we 4840  df-ord 4881  df-on 4882  df-lim 4883  df-suc 4884  df-xp 5005  df-rel 5006  df-cnv 5007  df-co 5008  df-dm 5009  df-rn 5010  df-res 5011  df-ima 5012  df-iota 5550  df-fun 5589  df-fn 5590  df-f 5591  df-f1 5592  df-fo 5593  df-f1o 5594  df-fv 5595  df-riota 6244  df-ov 6286  df-oprab 6287  df-mpt2 6288  df-om 6680  df-1st 6784  df-2nd 6785  df-recs 7042  df-rdg 7076  df-1o 7130  df-oadd 7134  df-er 7311  df-map 7422  df-pm 7423  df-en 7517  df-dom 7518  df-sdom 7519  df-fin 7520  df-card 8319  df-pnf 9629  df-mnf 9630  df-xr 9631  df-ltxr 9632  df-le 9633  df-sub 9806  df-neg 9807  df-nn 10536  df-2 10593  df-3 10594  df-n0 10795  df-z 10864  df-uz 11082  df-fz 11672  df-fzo 11792  df-hash 12373  df-word 12507  df-wlk 24200  df-trail 24201  df-pth 24202  df-cycl 24205
This theorem is referenced by:  3v3e3cycl  24357
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