| Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
| 1 |
|
pgn4cyclex.g |
|- G = ( 5 gPetersenGr 2 ) |
| 2 |
|
pgjsgr |
|- ( 5 gPetersenGr 2 ) e. USGraph |
| 3 |
1 2
|
eqeltri |
|- G e. USGraph |
| 4 |
|
usgrupgr |
|- ( G e. USGraph -> G e. UPGraph ) |
| 5 |
3 4
|
ax-mp |
|- G e. UPGraph |
| 6 |
|
eqid |
|- ( Vtx ` G ) = ( Vtx ` G ) |
| 7 |
|
eqid |
|- ( Edg ` G ) = ( Edg ` G ) |
| 8 |
6 7
|
upgr4cycl4dv4e |
|- ( ( G e. UPGraph /\ F ( Cycles ` G ) P /\ ( # ` F ) = 4 ) -> E. a e. ( Vtx ` G ) E. b e. ( Vtx ` G ) E. c e. ( Vtx ` G ) E. d e. ( Vtx ` G ) ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) |
| 9 |
5 8
|
mp3an1 |
|- ( ( F ( Cycles ` G ) P /\ ( # ` F ) = 4 ) -> E. a e. ( Vtx ` G ) E. b e. ( Vtx ` G ) E. c e. ( Vtx ` G ) E. d e. ( Vtx ` G ) ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) |
| 10 |
7
|
nbusgreledg |
|- ( G e. USGraph -> ( a e. ( G NeighbVtx b ) <-> { a , b } e. ( Edg ` G ) ) ) |
| 11 |
10
|
bicomd |
|- ( G e. USGraph -> ( { a , b } e. ( Edg ` G ) <-> a e. ( G NeighbVtx b ) ) ) |
| 12 |
3 11
|
ax-mp |
|- ( { a , b } e. ( Edg ` G ) <-> a e. ( G NeighbVtx b ) ) |
| 13 |
12
|
biimpi |
|- ( { a , b } e. ( Edg ` G ) -> a e. ( G NeighbVtx b ) ) |
| 14 |
13
|
ad3antrrr |
|- ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> a e. ( G NeighbVtx b ) ) |
| 15 |
|
prcom |
|- { b , c } = { c , b } |
| 16 |
15
|
eleq1i |
|- ( { b , c } e. ( Edg ` G ) <-> { c , b } e. ( Edg ` G ) ) |
| 17 |
16
|
biimpi |
|- ( { b , c } e. ( Edg ` G ) -> { c , b } e. ( Edg ` G ) ) |
| 18 |
7
|
nbusgreledg |
|- ( G e. USGraph -> ( c e. ( G NeighbVtx b ) <-> { c , b } e. ( Edg ` G ) ) ) |
| 19 |
3 18
|
ax-mp |
|- ( c e. ( G NeighbVtx b ) <-> { c , b } e. ( Edg ` G ) ) |
| 20 |
17 19
|
sylibr |
|- ( { b , c } e. ( Edg ` G ) -> c e. ( G NeighbVtx b ) ) |
| 21 |
20
|
ad3antlr |
|- ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> c e. ( G NeighbVtx b ) ) |
| 22 |
|
simprl2 |
|- ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> a =/= c ) |
| 23 |
22
|
adantl |
|- ( ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) /\ ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) -> a =/= c ) |
| 24 |
|
eqid |
|- ( G NeighbVtx b ) = ( G NeighbVtx b ) |
| 25 |
1 6 7 24
|
pgnbgreunbgr |
|- ( ( a e. ( G NeighbVtx b ) /\ c e. ( G NeighbVtx b ) /\ a =/= c ) -> E! x e. ( Vtx ` G ) { { a , x } , { x , c } } C_ ( Edg ` G ) ) |
| 26 |
14 21 23 25
|
syl2an23an |
|- ( ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) /\ ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) -> E! x e. ( Vtx ` G ) { { a , x } , { x , c } } C_ ( Edg ` G ) ) |
| 27 |
|
simpll |
|- ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) ) |
| 28 |
|
simplr |
|- ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) |
| 29 |
|
simpr |
|- ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) -> b e. ( Vtx ` G ) ) |
| 30 |
|
simpr |
|- ( ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) -> d e. ( Vtx ` G ) ) |
| 31 |
29 30
|
anim12i |
|- ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) -> ( b e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) |
| 32 |
|
simprr2 |
|- ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> b =/= d ) |
| 33 |
31 32
|
anim12i |
|- ( ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) /\ ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) -> ( ( b e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) /\ b =/= d ) ) |
| 34 |
|
df-3an |
|- ( ( b e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) /\ b =/= d ) <-> ( ( b e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) /\ b =/= d ) ) |
| 35 |
33 34
|
sylibr |
|- ( ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) /\ ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) -> ( b e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) /\ b =/= d ) ) |
| 36 |
|
4cycl2vnunb |
|- ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( b e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) /\ b =/= d ) ) -> -. E! x e. ( Vtx ` G ) { { a , x } , { x , c } } C_ ( Edg ` G ) ) |
| 37 |
27 28 35 36
|
syl2an23an |
|- ( ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) /\ ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) -> -. E! x e. ( Vtx ` G ) { { a , x } , { x , c } } C_ ( Edg ` G ) ) |
| 38 |
26 37
|
pm2.21dd |
|- ( ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) /\ ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) ) -> ( # ` F ) =/= 4 ) |
| 39 |
38
|
ex |
|- ( ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) /\ ( c e. ( Vtx ` G ) /\ d e. ( Vtx ` G ) ) ) -> ( ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> ( # ` F ) =/= 4 ) ) |
| 40 |
39
|
rexlimdvva |
|- ( ( a e. ( Vtx ` G ) /\ b e. ( Vtx ` G ) ) -> ( E. c e. ( Vtx ` G ) E. d e. ( Vtx ` G ) ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> ( # ` F ) =/= 4 ) ) |
| 41 |
40
|
rexlimivv |
|- ( E. a e. ( Vtx ` G ) E. b e. ( Vtx ` G ) E. c e. ( Vtx ` G ) E. d e. ( Vtx ` G ) ( ( ( { a , b } e. ( Edg ` G ) /\ { b , c } e. ( Edg ` G ) ) /\ ( { c , d } e. ( Edg ` G ) /\ { d , a } e. ( Edg ` G ) ) ) /\ ( ( a =/= b /\ a =/= c /\ a =/= d ) /\ ( b =/= c /\ b =/= d /\ c =/= d ) ) ) -> ( # ` F ) =/= 4 ) |
| 42 |
9 41
|
syl |
|- ( ( F ( Cycles ` G ) P /\ ( # ` F ) = 4 ) -> ( # ` F ) =/= 4 ) |
| 43 |
42
|
ex |
|- ( F ( Cycles ` G ) P -> ( ( # ` F ) = 4 -> ( # ` F ) =/= 4 ) ) |
| 44 |
|
neqne |
|- ( -. ( # ` F ) = 4 -> ( # ` F ) =/= 4 ) |
| 45 |
43 44
|
pm2.61d1 |
|- ( F ( Cycles ` G ) P -> ( # ` F ) =/= 4 ) |