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Theorem clnbgrgrimlem

Description: Lemma for clnbgrgrim : For two isomorphic hypergraphs, if there is an edge connecting the image of a vertex of the first graph with a vertex of the second graph, the vertex of the second graph is the image of a neighbor of the vertex of the first graph. (Contributed by AV, 2-Jun-2025)

Ref Expression
Hypotheses clnbgrgrim.v V = Vtx G
clnbgrgrimlem.w W = Vtx H
clnbgrgrimlem.e E = Edg H
Assertion clnbgrgrimlem G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K n G ClNeighbVtx X F n = Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 clnbgrgrim.v V = Vtx G
2 clnbgrgrimlem.w W = Vtx H
3 clnbgrgrimlem.e E = Edg H
4 3 eleq2i K E K Edg H
5 eqid iEdg H = iEdg H
6 5 uhgredgiedgb H UHGraph K Edg H k dom iEdg H K = iEdg H k
7 4 6 bitrid H UHGraph K E k dom iEdg H K = iEdg H k
8 7 adantl G UHGraph H UHGraph K E k dom iEdg H K = iEdg H k
9 8 3ad2ant3 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph K E k dom iEdg H K = iEdg H k
10 9 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W K E k dom iEdg H K = iEdg H k
11 sseq2 K = iEdg H k F X Y K F X Y iEdg H k
12 11 adantl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H K = iEdg H k F X Y K F X Y iEdg H k
13 simp1 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph F : V 1-1 onto W
14 simpr X V Y W Y W
15 13 14 anim12i F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W F : V 1-1 onto W Y W
16 f1ocnvdm F : V 1-1 onto W Y W F -1 Y V
17 15 16 syl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W F -1 Y V
18 simpl X V Y W X V
19 18 adantl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W X V
20 17 19 jca F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W F -1 Y V X V
21 20 ad2antrr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k F -1 Y V X V
22 eqid iEdg G = iEdg G
23 22 uhgrfun G UHGraph Fun iEdg G
24 23 adantr G UHGraph H UHGraph Fun iEdg G
25 24 3ad2ant3 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph Fun iEdg G
26 25 ad2antrr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H Fun iEdg G
27 simpl2l F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H
28 f1ocnvdm j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H j -1 k dom iEdg G
29 27 28 sylan F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H j -1 k dom iEdg G
30 26 29 jca F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H Fun iEdg G j -1 k dom iEdg G
31 22 iedgedg Fun iEdg G j -1 k dom iEdg G iEdg G j -1 k Edg G
32 30 31 syl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H iEdg G j -1 k Edg G
33 32 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k iEdg G j -1 k Edg G
34 sseq2 e = iEdg G j -1 k X F -1 Y e X F -1 Y iEdg G j -1 k
35 34 adantl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k e = iEdg G j -1 k X F -1 Y e X F -1 Y iEdg G j -1 k
36 2fveq3 i = j -1 k iEdg H j i = iEdg H j j -1 k
37 fveq2 i = j -1 k iEdg G i = iEdg G j -1 k
38 37 imaeq2d i = j -1 k F iEdg G i = F iEdg G j -1 k
39 36 38 eqeq12d i = j -1 k iEdg H j i = F iEdg G i iEdg H j j -1 k = F iEdg G j -1 k
40 39 rspcv j -1 k dom iEdg G i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i iEdg H j j -1 k = F iEdg G j -1 k
41 40 adantl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i iEdg H j j -1 k = F iEdg G j -1 k
42 simpr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H
43 simp1 k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H
44 42 43 anim12i F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H
45 44 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H
46 f1ocnvfv2 j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H j j -1 k = k
47 45 46 syl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G j j -1 k = k
48 47 fveqeq2d F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg H j j -1 k = F iEdg G j -1 k iEdg H k = F iEdg G j -1 k
49 sseq2 iEdg H k = F iEdg G j -1 k F X Y iEdg H k F X Y F iEdg G j -1 k
50 49 adantl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg H k = F iEdg G j -1 k F X Y iEdg H k F X Y F iEdg G j -1 k
51 f1ofn F : V 1-1 onto W F Fn V
52 51 ad2antrr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W F Fn V
53 simpr3l F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W X V
54 simpl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H F : V 1-1 onto W
55 14 3ad2ant3 k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W Y W
56 54 55 anim12i F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W F : V 1-1 onto W Y W
57 56 16 syl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W F -1 Y V
58 52 53 57 3jca F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W F Fn V X V F -1 Y V
59 58 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F Fn V X V F -1 Y V
60 fnimapr F Fn V X V F -1 Y V F X F -1 Y = F X F F -1 Y
61 59 60 syl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X F -1 Y = F X F F -1 Y
62 56 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F : V 1-1 onto W Y W
63 f1ocnvfv2 F : V 1-1 onto W Y W F F -1 Y = Y
64 62 63 syl F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F F -1 Y = Y
65 64 preq2d F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X F F -1 Y = F X Y
66 61 65 eqtr2d F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X Y = F X F -1 Y
67 66 sseq1d F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X Y F iEdg G j -1 k F X F -1 Y F iEdg G j -1 k
68 f1of1 F : V 1-1 onto W F : V 1-1 W
69 68 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H F : V 1-1 W
70 69 ad2antrr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F : V 1-1 W
71 53 57 prssd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W X F -1 Y V
72 71 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G X F -1 Y V
73 simpr2l F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W G UHGraph
74 1 22 uhgrss G UHGraph j -1 k dom iEdg G iEdg G j -1 k V
75 73 74 sylan F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg G j -1 k V
76 f1imass F : V 1-1 W X F -1 Y V iEdg G j -1 k V F X F -1 Y F iEdg G j -1 k X F -1 Y iEdg G j -1 k
77 70 72 75 76 syl12anc F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X F -1 Y F iEdg G j -1 k X F -1 Y iEdg G j -1 k
78 77 biimpd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X F -1 Y F iEdg G j -1 k X F -1 Y iEdg G j -1 k
79 67 78 sylbid F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G F X Y F iEdg G j -1 k X F -1 Y iEdg G j -1 k
80 79 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg H k = F iEdg G j -1 k F X Y F iEdg G j -1 k X F -1 Y iEdg G j -1 k
81 50 80 sylbid F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg H k = F iEdg G j -1 k F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
82 81 ex F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg H k = F iEdg G j -1 k F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
83 48 82 sylbid F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G iEdg H j j -1 k = F iEdg G j -1 k F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
84 41 83 syld F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
85 84 ex F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W j -1 k dom iEdg G i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
86 85 com23 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i j -1 k dom iEdg G F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
87 86 3exp2 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H k dom iEdg H G UHGraph H UHGraph X V Y W i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i j -1 k dom iEdg G F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
88 87 com25 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H j -1 k dom iEdg G F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
89 88 expimpd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H j -1 k dom iEdg G F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
90 89 3imp1 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H j -1 k dom iEdg G F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
91 90 imp F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H j -1 k dom iEdg G F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
92 29 91 mpd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
93 92 imp F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k X F -1 Y iEdg G j -1 k
94 33 35 93 rspcedvd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k e Edg G X F -1 Y e
95 94 olcd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k F -1 Y = X e Edg G X F -1 Y e
96 eqid Edg G = Edg G
97 1 96 clnbgrel F -1 Y G ClNeighbVtx X F -1 Y V X V F -1 Y = X e Edg G X F -1 Y e
98 21 95 97 sylanbrc F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k F -1 Y G ClNeighbVtx X
99 98 ex F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H F X Y iEdg H k F -1 Y G ClNeighbVtx X
100 99 adantr F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H K = iEdg H k F X Y iEdg H k F -1 Y G ClNeighbVtx X
101 12 100 sylbid F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H K = iEdg H k F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
102 101 ex F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H K = iEdg H k F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
103 102 rexlimdva F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W k dom iEdg H K = iEdg H k F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
104 10 103 sylbid F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
105 104 impd F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
106 105 3exp1 F : V 1-1 onto W j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
107 106 exlimdv F : V 1-1 onto W j j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
108 107 imp F : V 1-1 onto W j j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i G UHGraph H UHGraph X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
109 1 2 22 5 grimprop F G GraphIso H F : V 1-1 onto W j j : dom iEdg G 1-1 onto dom iEdg H i dom iEdg G iEdg H j i = F iEdg G i
110 108 109 syl11 G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
111 110 3imp1 G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K F -1 Y G ClNeighbVtx X
112 fveqeq2 n = F -1 Y F n = Y F F -1 Y = Y
113 112 adantl G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K n = F -1 Y F n = Y F F -1 Y = Y
114 1 2 grimf1o F G GraphIso H F : V 1-1 onto W
115 114 14 anim12i F G GraphIso H X V Y W F : V 1-1 onto W Y W
116 115 3adant1 G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W F : V 1-1 onto W Y W
117 116 adantr G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K F : V 1-1 onto W Y W
118 117 63 syl G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K F F -1 Y = Y
119 111 113 118 rspcedvd G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K n G ClNeighbVtx X F n = Y
120 119 ex G UHGraph H UHGraph F G GraphIso H X V Y W K E F X Y K n G ClNeighbVtx X F n = Y