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Theorem 3vfriswmgra 25812
Description: Every friendship graph with three (different) vertices is a windmill graph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 6-Oct-2017.)
Assertion
Ref Expression
3vfriswmgra  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( V FriendGrph  E  ->  E. h  e.  V  A. v  e.  ( V  \  {
h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  { h }
) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
Distinct variable groups:    A, h, v, w    B, h, v, w    C, h, v, w   
h, E, v, w   
h, V, v, w   
v, X, w    v, Y, w
Allowed substitution hints:    X( h)    Y( h)    Z( w, v, h)

Proof of Theorem 3vfriswmgra
StepHypRef Expression
1 frisusgra 25799 . . . 4  |-  ( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  { A ,  B ,  C } USGrph  E )
2 frgra3v 25809 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C ) )  ->  ( { A ,  B ,  C } USGrph  E  ->  ( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  <->  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) ) ) )
323adant3 1050 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( { A ,  B ,  C } USGrph  E  ->  ( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  <-> 
( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) ) ) )
43imp 436 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  <-> 
( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) ) )
5 prcom 4041 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  { C ,  A }  =  { A ,  C }
65eleq1i 2540 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( { C ,  A }  e.  ran  E  <->  { A ,  C }  e.  ran  E )
76biimpi 199 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { C ,  A }  e.  ran  E  ->  { A ,  C }  e.  ran  E )
873ad2ant3 1053 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E )  ->  { A ,  C }  e.  ran  E )
98adantl 473 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  { A ,  C }  e.  ran  E )
10 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y )  ->  ( A  e.  X  /\  B  e.  Y
) )
11103adant3 1050 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  ->  ( A  e.  X  /\  B  e.  Y
) )
12113ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( A  e.  X  /\  B  e.  Y
) )
1312adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( A  e.  X  /\  B  e.  Y
) )
14 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( A  =/=  B  ->  A  =/=  B )
15143ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  ->  A  =/=  B )
16153ad2ant2 1052 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  ->  A  =/=  B )
1716adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  ->  A  =/=  B )
18 simpr 468 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  ->  { A ,  B ,  C } USGrph  E )
1913, 17, 183jca 1210 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y )  /\  A  =/=  B  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E ) )
20 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { A ,  B }  e.  ran  E  ->  { A ,  B }  e.  ran  E )
21203ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E )  ->  { A ,  B }  e.  ran  E )
22 3vfriswmgralem 25811 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y
)  /\  A  =/=  B  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  ->  ( { A ,  B }  e.  ran  E  ->  E! w  e.  { A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E ) )
2322imp 436 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y )  /\  A  =/=  B  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  { A ,  B }  e.  ran  E )  ->  E! w  e.  { A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )
2419, 21, 23syl2an 485 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )
259, 24jca 541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E ) )
26 simpr2 1037 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  { B ,  C }  e.  ran  E )
27 pm3.22 456 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y )  ->  ( B  e.  Y  /\  A  e.  X
) )
28273adant3 1050 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  ->  ( B  e.  Y  /\  A  e.  X
) )
29283ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( B  e.  Y  /\  A  e.  X
) )
3029adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( B  e.  Y  /\  A  e.  X
) )
31 necom 2696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( A  =/=  B  <->  B  =/=  A )
3231biimpi 199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( A  =/=  B  ->  B  =/=  A )
33323ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  ->  B  =/=  A )
34333ad2ant2 1052 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  ->  B  =/=  A )
3534adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  ->  B  =/=  A )
36 tpcoma 4059 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  { A ,  B ,  C }  =  { B ,  A ,  C }
3736breq1i 4402 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( { A ,  B ,  C } USGrph  E  <->  { B ,  A ,  C } USGrph  E )
3837biimpi 199 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( { A ,  B ,  C } USGrph  E  ->  { B ,  A ,  C } USGrph  E )
3938adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  ->  { B ,  A ,  C } USGrph  E )
4030, 35, 393jca 1210 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( ( B  e.  Y  /\  A  e.  X )  /\  B  =/=  A  /\  { B ,  A ,  C } USGrph  E ) )
41 prcom 4041 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  { A ,  B }  =  { B ,  A }
4241eleq1i 2540 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( { A ,  B }  e.  ran  E  <->  { B ,  A }  e.  ran  E )
4342biimpi 199 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( { A ,  B }  e.  ran  E  ->  { B ,  A }  e.  ran  E )
44433ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E )  ->  { B ,  A }  e.  ran  E )
45 3vfriswmgralem 25811 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( B  e.  Y  /\  A  e.  X
)  /\  B  =/=  A  /\  { B ,  A ,  C } USGrph  E )  ->  ( { B ,  A }  e.  ran  E  ->  E! w  e.  { B ,  A }  { B ,  w }  e.  ran  E ) )
4645imp 436 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( B  e.  Y  /\  A  e.  X )  /\  B  =/=  A  /\  { B ,  A ,  C } USGrph  E )  /\  { B ,  A }  e.  ran  E )  ->  E! w  e.  { B ,  A }  { B ,  w }  e.  ran  E )
47 reueq1 2975 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( { A ,  B }  =  { B ,  A }  ->  ( E! w  e.  { A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  { B ,  A }  { B ,  w }  e.  ran  E ) )
4841, 47ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( E! w  e.  { A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E  <-> 
E! w  e.  { B ,  A }  { B ,  w }  e.  ran  E )
4946, 48sylibr 217 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( B  e.  Y  /\  A  e.  X )  /\  B  =/=  A  /\  { B ,  A ,  C } USGrph  E )  /\  { B ,  A }  e.  ran  E )  ->  E! w  e.  { A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E )
5040, 44, 49syl2an 485 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E )
5126, 50jca 541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) )
5225, 51jca 541 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )  /\  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) )
53 preq1 4042 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( v  =  A  ->  { v ,  C }  =  { A ,  C }
)
5453eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( v  =  A  ->  ( { v ,  C }  e.  ran  E  <->  { A ,  C }  e.  ran  E ) )
55 preq1 4042 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( v  =  A  ->  { v ,  w }  =  { A ,  w }
)
5655eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( v  =  A  ->  ( { v ,  w }  e.  ran  E  <->  { A ,  w }  e.  ran  E ) )
5756reubidv 2961 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( v  =  A  ->  ( E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  { A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E ) )
5854, 57anbi12d 725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( v  =  A  ->  (
( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E ) ) )
59 preq1 4042 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( v  =  B  ->  { v ,  C }  =  { B ,  C }
)
6059eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( v  =  B  ->  ( { v ,  C }  e.  ran  E  <->  { B ,  C }  e.  ran  E ) )
61 preq1 4042 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( v  =  B  ->  { v ,  w }  =  { B ,  w }
)
6261eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( v  =  B  ->  ( { v ,  w }  e.  ran  E  <->  { B ,  w }  e.  ran  E ) )
6362reubidv 2961 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( v  =  B  ->  ( E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  { A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) )
6460, 63anbi12d 725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( v  =  B  ->  (
( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) )
6558, 64ralprg 4012 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y )  ->  ( A. v  e. 
{ A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )  /\  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
66653adant3 1050 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  ->  ( A. v  e. 
{ A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )  /\  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
67663ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( A. v  e. 
{ A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )  /\  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
6867adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( A. v  e. 
{ A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )  /\  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
6968adantr 472 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( A. v  e.  { A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( ( { A ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { A ,  w }  e.  ran  E )  /\  ( { B ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { B ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
7052, 69mpbird 240 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  A. v  e.  { A ,  B } 
( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) )
71 diftpsn3 4101 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  -> 
( { A ,  B ,  C }  \  { C } )  =  { A ,  B } )
72713adant1 1048 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  ->  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } )  =  { A ,  B }
)
73 reueq1 2975 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( { A ,  B ,  C }  \  { C } )  =  { A ,  B }  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) )
7472, 73syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) )
7574anbi2d 718 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  ->  (
( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e. 
{ A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
7672, 75raleqbidv 2987 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/=  C )  ->  ( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  { A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
77763ad2ant2 1052 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  { A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
7877adantr 472 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  { A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
7978adantr 472 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  { A ,  B }  ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  { A ,  B }  { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
8070, 79mpbird 240 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
81803mix3d 1207 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) ( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) ( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
82 sneq 3969 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  A  ->  { h }  =  { A } )
8382difeq2d 3540 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( h  =  A  ->  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) )
84 preq2 4043 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( h  =  A  ->  { v ,  h }  =  { v ,  A } )
8584eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  A  ->  ( { v ,  h }  e.  ran  E  <->  { v ,  A }  e.  ran  E ) )
86 reueq1 2975 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( { A ,  B ,  C }  \  {
h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } )  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
8783, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  A  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
8885, 87anbi12d 725 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( h  =  A  ->  (
( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
8983, 88raleqbidv 2987 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( h  =  A  ->  ( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) ( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
90 sneq 3969 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  B  ->  { h }  =  { B } )
9190difeq2d 3540 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( h  =  B  ->  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) )
92 preq2 4043 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( h  =  B  ->  { v ,  h }  =  { v ,  B } )
9392eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  B  ->  ( { v ,  h }  e.  ran  E  <->  { v ,  B }  e.  ran  E ) )
94 reueq1 2975 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( { A ,  B ,  C }  \  {
h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } )  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
9591, 94syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  B  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
9693, 95anbi12d 725 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( h  =  B  ->  (
( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
9791, 96raleqbidv 2987 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( h  =  B  ->  ( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) ( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
98 sneq 3969 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  C  ->  { h }  =  { C } )
9998difeq2d 3540 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( h  =  C  ->  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) )
100 preq2 4043 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( h  =  C  ->  { v ,  h }  =  { v ,  C } )
101100eleq1d 2533 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  C  ->  ( { v ,  h }  e.  ran  E  <->  { v ,  C }  e.  ran  E ) )
102 reueq1 2975 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( { A ,  B ,  C }  \  {
h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } )  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
10399, 102syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( h  =  C  ->  ( E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
104101, 103anbi12d 725 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( h  =  C  ->  (
( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
10599, 104raleqbidv 2987 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( h  =  C  ->  ( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
10689, 97, 105rextpg 4015 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  ->  ( E. h  e. 
{ A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) ( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) ( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
1071063ad2ant1 1051 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( E. h  e. 
{ A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) ( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) ( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
108107adantr 472 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( E. h  e. 
{ A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) ( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) ( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
109108adantr 472 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  ( E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <-> 
( A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) ( { v ,  A }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { A } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) ( { v ,  B }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { B } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  \/  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) ( { v ,  C }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { C } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
11081, 109mpbird 240 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  /\  ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E ) )  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
111110ex 441 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( ( { A ,  B }  e.  ran  E  /\  { B ,  C }  e.  ran  E  /\  { C ,  A }  e.  ran  E )  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
1124, 111sylbid 223 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  /\  { A ,  B ,  C } USGrph  E )  -> 
( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
113112expcom 442 . . . . 5  |-  ( { A ,  B ,  C } USGrph  E  ->  (
( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
114113com23 80 . . . 4  |-  ( { A ,  B ,  C } USGrph  E  ->  ( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  (
( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
1151, 114mpcom 36 . . 3  |-  ( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  (
( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z )  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/=  C  /\  B  =/= 
C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
116115com12 31 . 2  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
117 breq1 4398 . . . 4  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( V FriendGrph  E  <->  { A ,  B ,  C } FriendGrph  E ) )
118 difeq1 3533 . . . . . 6  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( V  \  {
h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) )
119 reueq1 2975 . . . . . . . 8  |-  ( ( V  \  { h } )  =  ( { A ,  B ,  C }  \  {
h } )  -> 
( E! w  e.  ( V  \  {
h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
120118, 119syl 17 . . . . . . 7  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( E! w  e.  ( V  \  {
h } ) { v ,  w }  e.  ran  E  <->  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )
121120anbi2d 718 . . . . . 6  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  {
h } ) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  ( {
v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
122118, 121raleqbidv 2987 . . . . 5  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( A. v  e.  ( V  \  {
h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  { h }
) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  {
h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
123122rexeqbi1dv 2982 . . . 4  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( E. h  e.  V  A. v  e.  ( V  \  {
h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  { h }
) { v ,  w }  e.  ran  E )  <->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
124117, 123imbi12d 327 . . 3  |-  ( V  =  { A ,  B ,  C }  ->  ( ( V FriendGrph  E  ->  E. h  e.  V  A. v  e.  ( V  \  { h }
) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  {
h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )  <-> 
( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
1251243ad2ant3 1053 . 2  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( ( V FriendGrph  E  ->  E. h  e.  V  A. v  e.  ( V  \  { h }
) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  {
h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) )  <-> 
( { A ,  B ,  C } FriendGrph  E  ->  E. h  e.  { A ,  B ,  C } A. v  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( { A ,  B ,  C }  \  { h } ) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) ) )
126116, 125mpbird 240 1  |-  ( ( ( A  e.  X  /\  B  e.  Y  /\  C  e.  Z
)  /\  ( A  =/=  B  /\  A  =/= 
C  /\  B  =/=  C )  /\  V  =  { A ,  B ,  C } )  -> 
( V FriendGrph  E  ->  E. h  e.  V  A. v  e.  ( V  \  {
h } ) ( { v ,  h }  e.  ran  E  /\  E! w  e.  ( V  \  { h }
) { v ,  w }  e.  ran  E ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 189    /\ wa 376    \/ w3o 1006    /\ w3a 1007    = wceq 1452    e. wcel 1904    =/= wne 2641   A.wral 2756   E.wrex 2757   E!wreu 2758    \ cdif 3387   {csn 3959   {cpr 3961   {ctp 3963   class class class wbr 4395   ran crn 4840   USGrph cusg 25136   FriendGrph cfrgra 25795
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1677  ax-4 1690  ax-5 1766  ax-6 1813  ax-7 1859  ax-8 1906  ax-9 1913  ax-10 1932  ax-11 1937  ax-12 1950  ax-13 2104  ax-ext 2451  ax-rep 4508  ax-sep 4518  ax-nul 4527  ax-pow 4579  ax-pr 4639  ax-un 6602  ax-cnex 9613  ax-resscn 9614  ax-1cn 9615  ax-icn 9616  ax-addcl 9617  ax-addrcl 9618  ax-mulcl 9619  ax-mulrcl 9620  ax-mulcom 9621  ax-addass 9622  ax-mulass 9623  ax-distr 9624  ax-i2m1 9625  ax-1ne0 9626  ax-1rid 9627  ax-rnegex 9628  ax-rrecex 9629  ax-cnre 9630  ax-pre-lttri 9631  ax-pre-lttrn 9632  ax-pre-ltadd 9633  ax-pre-mulgt0 9634
This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 377  df-an 378  df-3or 1008  df-3an 1009  df-tru 1455  df-ex 1672  df-nf 1676  df-sb 1806  df-eu 2323  df-mo 2324  df-clab 2458  df-cleq 2464  df-clel 2467  df-nfc 2601  df-ne 2643  df-nel 2644  df-ral 2761  df-rex 2762  df-reu 2763  df-rmo 2764  df-rab 2765  df-v 3033  df-sbc 3256  df-csb 3350  df-dif 3393  df-un 3395  df-in 3397  df-ss 3404  df-pss 3406  df-nul 3723  df-if 3873  df-pw 3944  df-sn 3960  df-pr 3962  df-tp 3964  df-op 3966  df-uni 4191  df-int 4227  df-iun 4271  df-br 4396  df-opab 4455  df-mpt 4456  df-tr 4491  df-eprel 4750  df-id 4754  df-po 4760  df-so 4761  df-fr 4798  df-we 4800  df-xp 4845  df-rel 4846  df-cnv 4847  df-co 4848  df-dm 4849  df-rn 4850  df-res 4851  df-ima 4852  df-pred 5387  df-ord 5433  df-on 5434  df-lim 5435  df-suc 5436  df-iota 5553  df-fun 5591  df-fn 5592  df-f 5593  df-f1 5594  df-fo 5595  df-f1o 5596  df-fv 5597  df-riota 6270  df-ov 6311  df-oprab 6312  df-mpt2 6313  df-om 6712  df-1st 6812  df-2nd 6813  df-wrecs 7046  df-recs 7108  df-rdg 7146  df-1o 7200  df-oadd 7204  df-er 7381  df-en 7588  df-dom 7589  df-sdom 7590  df-fin 7591  df-card 8391  df-cda 8616  df-pnf 9695  df-mnf 9696  df-xr 9697  df-ltxr 9698  df-le 9699  df-sub 9882  df-neg 9883  df-nn 10632  df-2 10690  df-n0 10894  df-z 10962  df-uz 11183  df-fz 11811  df-hash 12554  df-usgra 25139  df-frgra 25796
This theorem is referenced by:  1to3vfriswmgra  25814
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