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Theorem usgr2pthlem 26659
Description: Lemma for usgr2pth 26660. (Contributed by Alexander van der Vekens, 27-Jan-2018.) (Revised by AV, 5-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
usgr2pthlem.v  |-  V  =  (Vtx `  G )
usgr2pthlem.i  |-  I  =  (iEdg `  G )
Assertion
Ref Expression
usgr2pthlem  |-  ( ( F : ( 0..^ ( # `  F
) ) -1-1-> dom  I  /\  P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) } )  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) )
Distinct variable groups:    i, F    x, F, y, z    x, G, y, z    i, I   
x, I, y, z    P, i    x, P, y, z    x, V, y, z
Allowed substitution hints:    G( i)    V( i)

Proof of Theorem usgr2pthlem
StepHypRef Expression
1 0nn0 11307 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0  e.  NN0
2 2nn0 11309 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  e.  NN0
3 0le2 11111 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0  <_  2
4 elfz2nn0 12431 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 0  e.  ( 0 ... 2 )  <->  ( 0  e.  NN0  /\  2  e.  NN0  /\  0  <_ 
2 ) )
51, 2, 3, 4mpbir3an 1244 . . . . . . . . . . . . 13  |-  0  e.  ( 0 ... 2
)
6 ffvelrn 6357 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  /\  0  e.  ( 0 ... 2 ) )  ->  ( P `  0 )  e.  V )
75, 6mpan2 707 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  -> 
( P `  0
)  e.  V )
87adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  0 )  e.  V )
9 1nn0 11308 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  1  e.  NN0
10 1le2 11241 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  1  <_  2
11 elfz2nn0 12431 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( 1  e.  ( 0 ... 2 )  <->  ( 1  e.  NN0  /\  2  e.  NN0  /\  1  <_ 
2 ) )
129, 2, 10, 11mpbir3an 1244 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  1  e.  ( 0 ... 2
)
13 ffvelrn 6357 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  /\  1  e.  ( 0 ... 2 ) )  ->  ( P `  1 )  e.  V )
1412, 13mpan2 707 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  -> 
( P `  1
)  e.  V )
1514adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  1 )  e.  V )
16 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  G  e. USGraph  )
17 fvex 6201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( P `
 1 )  e. 
_V
1816, 17jctir 561 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  ( G  e. USGraph  /\  ( P `
 1 )  e. 
_V ) )
19 prcom 4267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  0 ) }
2019eqeq2i 2634 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  <->  ( I `  ( F `  0
) )  =  {
( P `  1
) ,  ( P `
 0 ) } )
2120biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  ->  (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  0
) } )
2221adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
0 ) } )
2322ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  0
) } )
24 usgr2pthlem.i . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  I  =  (iEdg `  G )
2524usgrnloopv 26092 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( P `  1 )  e.  _V )  ->  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
0 ) }  ->  ( P `  1 )  =/=  ( P ` 
0 ) ) )
2618, 23, 25sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  ( P `  1 )  =/=  ( P `  0
) )
2726adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  1 )  =/=  ( P `  0
) )
2817elsn 4192 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( P `  1 )  e.  { ( P `
 0 ) }  <-> 
( P `  1
)  =  ( P `
 0 ) )
2928necon3bbii 2841 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( -.  ( P `  1
)  e.  { ( P `  0 ) }  <->  ( P ` 
1 )  =/=  ( P `  0 )
)
3027, 29sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  -.  ( P `  1 )  e.  { ( P `
 0 ) } )
3115, 30eldifd 3585 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  1 )  e.  ( V  \  {
( P `  0
) } ) )
3231adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  -> 
( P `  1
)  e.  ( V 
\  { ( P `
 0 ) } ) )
33 sneq 4187 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  ( P ` 
0 )  ->  { x }  =  { ( P `  0 ) } )
3433difeq2d 3728 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  ( P ` 
0 )  ->  ( V  \  { x }
)  =  ( V 
\  { ( P `
 0 ) } ) )
3534eleq2d 2687 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  ( P ` 
0 )  ->  (
( P `  1
)  e.  ( V 
\  { x }
)  <->  ( P ` 
1 )  e.  ( V  \  { ( P `  0 ) } ) ) )
3635adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  -> 
( ( P ` 
1 )  e.  ( V  \  { x } )  <->  ( P `  1 )  e.  ( V  \  {
( P `  0
) } ) ) )
3732, 36mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  -> 
( P `  1
)  e.  ( V 
\  { x }
) )
38 2re 11090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  2  e.  RR
3938leidi 10562 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  2  <_  2
40 elfz2nn0 12431 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( 2  e.  ( 0 ... 2 )  <->  ( 2  e.  NN0  /\  2  e.  NN0  /\  2  <_ 
2 ) )
412, 2, 39, 40mpbir3an 1244 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  2  e.  ( 0 ... 2
)
42 ffvelrn 6357 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  /\  2  e.  ( 0 ... 2 ) )  ->  ( P `  2 )  e.  V )
4341, 42mpan2 707 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  -> 
( P `  2
)  e.  V )
4443adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  2 )  e.  V )
4524usgrf1 26067 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( G  e. USGraph  ->  I : dom  I -1-1-> ran  I )
4645ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  I : dom  I -1-1-> ran  I
)
47 simpl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  ->  F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I )
4847ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I )
4946, 48jca 554 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
I : dom  I -1-1->
ran  I  /\  F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I ) )
50 2nn 11185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  2  e.  NN
51 lbfzo0 12507 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( 0  e.  ( 0..^ 2 )  <->  2  e.  NN )
5250, 51mpbir 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  0  e.  ( 0..^ 2 )
53 1lt2 11194 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  1  <  2
54 elfzo0 12508 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( 1  e.  ( 0..^ 2 )  <->  ( 1  e. 
NN0  /\  2  e.  NN  /\  1  <  2
) )
559, 50, 53, 54mpbir3an 1244 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  1  e.  ( 0..^ 2 )
5652, 55pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( 0  e.  ( 0..^ 2 )  /\  1  e.  ( 0..^ 2 ) )
5756a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
0  e.  ( 0..^ 2 )  /\  1  e.  ( 0..^ 2 ) ) )
58 0ne1 11088 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  0  =/=  1
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  0  =/=  1 )
6049, 57, 593jca 1242 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( I : dom  I -1-1-> ran  I  /\  F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I )  /\  ( 0  e.  ( 0..^ 2 )  /\  1  e.  ( 0..^ 2 ) )  /\  0  =/=  1 ) )
61 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  ->  ( (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) } ) )
6261ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )
63 2f1fvneq 6517 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( I : dom  I -1-1-> ran  I  /\  F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I )  /\  ( 0  e.  ( 0..^ 2 )  /\  1  e.  ( 0..^ 2 ) )  /\  0  =/=  1 )  -> 
( ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } )  ->  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  =/=  { ( P `  1
) ,  ( P `
 2 ) } ) )
6460, 62, 63sylc 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  =/=  { ( P `  1
) ,  ( P `
 2 ) } )
65 necom 2847 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( P `  2 )  =/=  ( P ` 
0 )  <->  ( P `  0 )  =/=  ( P `  2
) )
66 fvex 6201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( P `
 0 )  e. 
_V
67 fvex 6201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( P `
 2 )  e. 
_V
6866, 17, 673pm3.2i 1239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( P `  0 )  e.  _V  /\  ( P `  1 )  e.  _V  /\  ( P `
 2 )  e. 
_V )
69 fvexd 6203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  ( P `  0 )  e.  _V )
70 simpl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) } )
7170ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) } )
7216, 69, 71jca31 557 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( P `  0 )  e.  _V )  /\  (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) } ) )
7372adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( P `  0 )  e.  _V )  /\  (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) } ) )
7424usgrnloopv 26092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( P `  0 )  e.  _V )  ->  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  ->  ( P `  0 )  =/=  ( P ` 
1 ) ) )
7574imp 445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( G  e. USGraph  /\  ( P `  0 )  e.  _V )  /\  (
I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) } )  -> 
( P `  0
)  =/=  ( P `
 1 ) )
7673, 75syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  0 )  =/=  ( P `  1
) )
77 pr1nebg 4391 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( P ` 
0 )  e.  _V  /\  ( P `  1
)  e.  _V  /\  ( P `  2 )  e.  _V )  /\  ( P `  0 )  =/=  ( P ` 
1 ) )  -> 
( ( P ` 
0 )  =/=  ( P `  2 )  <->  { ( P `  0
) ,  ( P `
 1 ) }  =/=  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) } ) )
7868, 76, 77sylancr 695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( P `  0
)  =/=  ( P `
 2 )  <->  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  =/=  { ( P `  1
) ,  ( P `
 2 ) } ) )
7965, 78syl5bb 272 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( P `  2
)  =/=  ( P `
 0 )  <->  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  =/=  { ( P `  1
) ,  ( P `
 2 ) } ) )
8064, 79mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  2 )  =/=  ( P `  0
) )
81 fvexd 6203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  ( P `  2 )  e.  _V )
82 prcom 4267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  =  { ( P ` 
2 ) ,  ( P `  1 ) }
8382eqeq2i 2634 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( I `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  <->  ( I `  ( F `  1
) )  =  {
( P `  2
) ,  ( P `
 1 ) } )
8483biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( I `  ( F `
 1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) }  ->  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  1
) } )
8584adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
1 ) } )
8685ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  1
) } )
8716, 81, 86jca31 557 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( P `  2 )  e.  _V )  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  1
) } ) )
8887adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( P `  2 )  e.  _V )  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  1
) } ) )
8924usgrnloopv 26092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( P `  2 )  e.  _V )  ->  (
( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  2 ) ,  ( P ` 
1 ) }  ->  ( P `  2 )  =/=  ( P ` 
1 ) ) )
9089imp 445 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( G  e. USGraph  /\  ( P `  2 )  e.  _V )  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 2 ) ,  ( P `  1
) } )  -> 
( P `  2
)  =/=  ( P `
 1 ) )
9188, 90syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  2 )  =/=  ( P `  1
) )
9280, 91nelprd 4203 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  -.  ( P `  2 )  e.  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) } )
9344, 92eldifd 3585 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  ( P `  2 )  e.  ( V  \  {
( P `  0
) ,  ( P `
 1 ) } ) )
9493ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  ( P ` 
2 )  e.  ( V  \  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) } ) )
95 preq12 4270 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( x  =  ( P `
 0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  { x ,  y }  =  {
( P `  0
) ,  ( P `
 1 ) } )
9695difeq2d 3728 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  =  ( P `
 0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  ( V  \  { x ,  y } )  =  ( V  \  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) } ) )
9796eleq2d 2687 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( x  =  ( P `
 0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  ( ( P `
 2 )  e.  ( V  \  {
x ,  y } )  <->  ( P ` 
2 )  e.  ( V  \  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) } ) ) )
9897adantll 750 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  ( ( P `
 2 )  e.  ( V  \  {
x ,  y } )  <->  ( P ` 
2 )  e.  ( V  \  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) } ) ) )
9994, 98mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  ( P ` 
2 )  e.  ( V  \  { x ,  y } ) )
100 eqcom 2629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =  ( P ` 
0 )  <->  ( P `  0 )  =  x )
101 eqcom 2629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  =  ( P ` 
1 )  <->  ( P `  1 )  =  y )
102 eqcom 2629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( z  =  ( P ` 
2 )  <->  ( P `  2 )  =  z )
103100, 101, 1023anbi123i 1251 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( x  =  ( P `
 0 )  /\  y  =  ( P `  1 )  /\  z  =  ( P `  2 ) )  <-> 
( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z ) )
104103biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( x  =  ( P `
 0 )  /\  y  =  ( P `  1 )  /\  z  =  ( P `  2 ) )  ->  ( ( P `
 0 )  =  x  /\  ( P `
 1 )  =  y  /\  ( P `
 2 )  =  z ) )
105104ad4ant123 1294 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( x  =  ( P `  0
)  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  ->  ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z ) )
106100biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( x  =  ( P ` 
0 )  ->  ( P `  0 )  =  x )
107106ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  ( P `  0 )  =  x )
108101biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( y  =  ( P ` 
1 )  ->  ( P `  1 )  =  y )
109108ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  ( P `  1 )  =  y )
110107, 109preq12d 4276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  =  { x ,  y } )
111110eqeq2d 2632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  <->  ( I `  ( F `  0
) )  =  {
x ,  y } ) )
112102biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( z  =  ( P ` 
2 )  ->  ( P `  2 )  =  z )
113112adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  ( P `  2 )  =  z )
114109, 113preq12d 4276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  =  { y ,  z } )
115114eqeq2d 2632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  (
( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) }  <->  ( I `  ( F `  1
) )  =  {
y ,  z } ) )
116111, 115anbi12d 747 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( x  =  ( P `  0 )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  ->  (
( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  <-> 
( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) )
117116biimpa 501 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( x  =  ( P `  0
)  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  ->  ( (
I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) )
118105, 117jca 554 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( x  =  ( P `  0
)  /\  y  =  ( P `  1 ) )  /\  z  =  ( P `  2
) )  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  ->  ( (
( P `  0
)  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) )
119118exp41 638 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  ( P ` 
0 )  ->  (
y  =  ( P `
 1 )  -> 
( z  =  ( P `  2 )  ->  ( ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) } )  -> 
( ( ( P `
 0 )  =  x  /\  ( P `
 1 )  =  y  /\  ( P `
 2 )  =  z )  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
120119adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  -> 
( y  =  ( P `  1 )  ->  ( z  =  ( P `  2
)  ->  ( (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
121120imp31 448 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P `  0 ) )  /\  y  =  ( P `  1
) )  /\  z  =  ( P ` 
2 ) )  -> 
( ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } )  ->  (
( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) )
12299, 121rspcimedv 3311 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  /\  y  =  ( P `  1 ) )  ->  ( ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) } )  ->  E. z  e.  ( V  \  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) )
12337, 122rspcimedv 3311 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  /\  x  =  ( P ` 
0 ) )  -> 
( ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } )  ->  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) )
1248, 123rspcimedv 3311 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  /\  (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } ) )  /\  G  e. USGraph  )  /\  P : ( 0 ... 2 ) --> V )  ->  (
( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) )
125124exp41 638 . . . . . . . . 9  |-  ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  (
( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( G  e. USGraph  ->  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  ->  ( (
( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) ) )
126125com15 101 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) } )  -> 
( G  e. USGraph  ->  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  ->  ( F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) ) )
127126pm2.43i 52 . . . . . . 7  |-  ( ( ( I `  ( F `  0 )
)  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( G  e. USGraph  ->  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  ->  ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
128127com12 32 . . . . . 6  |-  ( G  e. USGraph  ->  ( ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { ( P `
 0 ) ,  ( P `  1
) }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { ( P `
 1 ) ,  ( P `  2
) } )  -> 
( P : ( 0 ... 2 ) --> V  ->  ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
129128adantr 481 . . . . 5  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  (
( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { ( P `  0 ) ,  ( P ` 
1 ) }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { ( P `  1 ) ,  ( P ` 
2 ) } )  ->  ( P :
( 0 ... 2
) --> V  ->  ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
130 oveq2 6658 . . . . . . . 8  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  (
0..^ ( # `  F
) )  =  ( 0..^ 2 ) )
131130raleqdv 3144 . . . . . . 7  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  ( A. i  e.  (
0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  <->  A. i  e.  ( 0..^ 2 ) ( I `  ( F `
 i ) )  =  { ( P `
 i ) ,  ( P `  (
i  +  1 ) ) } ) )
132 fzo0to2pr 12553 . . . . . . . . 9  |-  ( 0..^ 2 )  =  {
0 ,  1 }
133132raleqi 3142 . . . . . . . 8  |-  ( A. i  e.  ( 0..^ 2 ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  <->  A. i  e.  {
0 ,  1 }  ( I `  ( F `  i )
)  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) } )
134 2wlklem 26563 . . . . . . . 8  |-  ( A. i  e.  { 0 ,  1 }  (
I `  ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  <->  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )
135133, 134bitri 264 . . . . . . 7  |-  ( A. i  e.  ( 0..^ 2 ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  <->  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) )
136131, 135syl6bb 276 . . . . . 6  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  ( A. i  e.  (
0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  <->  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) ) )
137136adantl 482 . . . . 5  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  ( A. i  e.  (
0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  <->  ( ( I `
 ( F ` 
0 ) )  =  { ( P ` 
0 ) ,  ( P `  1 ) }  /\  ( I `
 ( F ` 
1 ) )  =  { ( P ` 
1 ) ,  ( P `  2 ) } ) ) )
138 oveq2 6658 . . . . . . . 8  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  (
0 ... ( # `  F
) )  =  ( 0 ... 2 ) )
139138feq2d 6031 . . . . . . 7  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  ( P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  <->  P :
( 0 ... 2
) --> V ) )
140139adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  ( P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  <->  P :
( 0 ... 2
) --> V ) )
141 f1eq2 6097 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 0..^ ( # `  F
) )  =  ( 0..^ 2 )  -> 
( F : ( 0..^ ( # `  F
) ) -1-1-> dom  I  <->  F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I ) )
142130, 141syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  ( F : ( 0..^ (
# `  F )
) -1-1-> dom  I  <->  F :
( 0..^ 2 )
-1-1-> dom  I ) )
143142imbi1d 331 . . . . . . 7  |-  ( (
# `  F )  =  2  ->  (
( F : ( 0..^ ( # `  F
) ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) )  <->  ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) )
144143adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  (
( F : ( 0..^ ( # `  F
) ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) )  <->  ( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) )
145140, 144imbi12d 334 . . . . 5  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  (
( P : ( 0 ... ( # `  F ) ) --> V  ->  ( F :
( 0..^ ( # `  F ) ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) )  <->  ( P : ( 0 ... 2 ) --> V  -> 
( F : ( 0..^ 2 ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
146129, 137, 1453imtr4d 283 . . . 4  |-  ( ( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  ( A. i  e.  (
0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  ->  ( P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  -> 
( F : ( 0..^ ( # `  F
) ) -1-1-> dom  I  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
147146com14 96 . . 3  |-  ( F : ( 0..^ (
# `  F )
) -1-1-> dom  I  ->  ( A. i  e.  (
0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) }  ->  ( P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  -> 
( ( G  e. USGraph  /\  ( # `  F
)  =  2 )  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  { x }
) E. z  e.  ( V  \  {
x ,  y } ) ( ( ( P `  0 )  =  x  /\  ( P `  1 )  =  y  /\  ( P `  2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `  0 ) )  =  { x ,  y }  /\  ( I `  ( F `  1 )
)  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
148147com23 86 . 2  |-  ( F : ( 0..^ (
# `  F )
) -1-1-> dom  I  ->  ( P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  -> 
( A. i  e.  ( 0..^ ( # `  F ) ) ( I `  ( F `
 i ) )  =  { ( P `
 i ) ,  ( P `  (
i  +  1 ) ) }  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) ) ) )
1491483imp 1256 1  |-  ( ( F : ( 0..^ ( # `  F
) ) -1-1-> dom  I  /\  P : ( 0 ... ( # `  F
) ) --> V  /\  A. i  e.  ( 0..^ ( # `  F
) ) ( I `
 ( F `  i ) )  =  { ( P `  i ) ,  ( P `  ( i  +  1 ) ) } )  ->  (
( G  e. USGraph  /\  ( # `
 F )  =  2 )  ->  E. x  e.  V  E. y  e.  ( V  \  {
x } ) E. z  e.  ( V 
\  { x ,  y } ) ( ( ( P ` 
0 )  =  x  /\  ( P ` 
1 )  =  y  /\  ( P ` 
2 )  =  z )  /\  ( ( I `  ( F `
 0 ) )  =  { x ,  y }  /\  (
I `  ( F `  1 ) )  =  { y ,  z } ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   _Vcvv 3200    \ cdif 3571   {csn 4177   {cpr 4179   class class class wbr 4653   dom cdm 5114   ran crn 5115   -->wf 5884   -1-1->wf1 5885   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    < clt 10074    <_ cle 10075   NNcn 11020   2c2 11070   NN0cn0 11292   ...cfz 12326  ..^cfzo 12465   #chash 13117  Vtxcvtx 25874  iEdgciedg 25875   USGraph cusgr 26044
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-card 8765  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-2 11079  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-hash 13118  df-umgr 25978  df-usgr 26046
This theorem is referenced by:  usgr2pth  26660
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