Metamath Proof Explorer


Theorem grimidvtxedg

Description: The identity relation restricted to the set of vertices of a graph is a graph isomorphism between the graph and a graph with the same vertices and edges. (Contributed by AV, 4-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses grimidvtxsdg.g ⊢ φ → G ∈ UHGraph
grimidvtxsdg.h ⊢ φ → H ∈ V
grimidvtxsdg.v ⊢ φ → Vtx ⁡ G = Vtx ⁡ H
grimidvtxsdg.e ⊢ φ → iEdg ⁡ G = iEdg ⁡ H
Assertion grimidvtxedg ⊢ φ → I ↾ Vtx ⁡ G ∈ G GraphIso H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 grimidvtxsdg.g ⊢ φ → G ∈ UHGraph
2 grimidvtxsdg.h ⊢ φ → H ∈ V
3 grimidvtxsdg.v ⊢ φ → Vtx ⁡ G = Vtx ⁡ H
4 grimidvtxsdg.e ⊢ φ → iEdg ⁡ G = iEdg ⁡ H
5 f1oi ⊢ I ↾ Vtx ⁡ G : Vtx ⁡ G ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ G
6 3 f1oeq3d ⊢ φ → I ↾ Vtx ⁡ G : Vtx ⁡ G ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ G ↔ I ↾ Vtx ⁡ G : Vtx ⁡ G ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ H
7 5 6 mpbii ⊢ φ → I ↾ Vtx ⁡ G : Vtx ⁡ G ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ H
8 funi ⊢ Fun ⁡ I
9 fvex ⊢ iEdg ⁡ G ∈ V
10 9 dmex ⊢ dom ⁡ iEdg ⁡ G ∈ V
11 resfunexg ⊢ Fun ⁡ I ∧ dom ⁡ iEdg ⁡ G ∈ V → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ∈ V
12 8 10 11 mp2an ⊢ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ∈ V
13 12 a1i ⊢ φ → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ∈ V
14 f1oi ⊢ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ G
15 4 dmeqd ⊢ φ → dom ⁡ iEdg ⁡ G = dom ⁡ iEdg ⁡ H
16 15 f1oeq3d ⊢ φ → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ G ↔ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H
17 14 16 mpbii ⊢ φ → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H
18 fvresi ⊢ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = i
19 18 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = i
20 19 fveq2d ⊢ φ ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → iEdg ⁡ G ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = iEdg ⁡ G ⁡ i
21 4 eqcomd ⊢ φ → iEdg ⁡ H = iEdg ⁡ G
22 21 fveq1d ⊢ φ → iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = iEdg ⁡ G ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i
23 22 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = iEdg ⁡ G ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i
24 eqid ⊢ Vtx ⁡ G = Vtx ⁡ G
25 eqid ⊢ iEdg ⁡ G = iEdg ⁡ G
26 24 25 uhgrss ⊢ G ∈ UHGraph ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → iEdg ⁡ G ⁡ i ⊆ Vtx ⁡ G
27 1 26 sylan ⊢ φ ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → iEdg ⁡ G ⁡ i ⊆ Vtx ⁡ G
28 resiima ⊢ iEdg ⁡ G ⁡ i ⊆ Vtx ⁡ G → I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i = iEdg ⁡ G ⁡ i
29 27 28 syl ⊢ φ ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i = iEdg ⁡ G ⁡ i
30 20 23 29 3eqtr4d ⊢ φ ∧ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G → iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
31 30 ralrimiva ⊢ φ → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
32 17 31 jca ⊢ φ → I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
33 f1oeq1 ⊢ j = I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G → j : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ↔ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H
34 fveq1 ⊢ j = I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G → j ⁡ i = I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i
35 34 fveqeq2d ⊢ j = I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G → iEdg ⁡ H ⁡ j ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i ↔ iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
36 35 ralbidv ⊢ j = I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ j ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i ↔ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
37 33 36 anbi12d ⊢ j = I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G → j : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ j ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i ↔ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ I ↾ dom ⁡ iEdg ⁡ G ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
38 13 32 37 spcedv ⊢ φ → ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ j ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
39 fvex ⊢ Vtx ⁡ G ∈ V
40 resfunexg ⊢ Fun ⁡ I ∧ Vtx ⁡ G ∈ V → I ↾ Vtx ⁡ G ∈ V
41 8 39 40 mp2an ⊢ I ↾ Vtx ⁡ G ∈ V
42 41 a1i ⊢ φ → I ↾ Vtx ⁡ G ∈ V
43 eqid ⊢ Vtx ⁡ H = Vtx ⁡ H
44 eqid ⊢ iEdg ⁡ H = iEdg ⁡ H
45 24 43 25 44 isgrim ⊢ G ∈ UHGraph ∧ H ∈ V ∧ I ↾ Vtx ⁡ G ∈ V → I ↾ Vtx ⁡ G ∈ G GraphIso H ↔ I ↾ Vtx ⁡ G : Vtx ⁡ G ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ H ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ j ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
46 1 2 42 45 syl3anc ⊢ φ → I ↾ Vtx ⁡ G ∈ G GraphIso H ↔ I ↾ Vtx ⁡ G : Vtx ⁡ G ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ H ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ G ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ H ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ G iEdg ⁡ H ⁡ j ⁡ i = I ↾ Vtx ⁡ G iEdg ⁡ G ⁡ i
47 7 38 46 mpbir2and ⊢ φ → I ↾ Vtx ⁡ G ∈ G GraphIso H