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Theorem umgr2edg1

Description: If a vertex is adjacent to two different vertices in a multigraph, there is not only one edge starting at this vertex. (Contributed by Alexander van der Vekens, 10-Dec-2017) (Revised by AV, 8-Jun-2021)

Ref Expression
Hypotheses usgrf1oedg.i ⊢ I = iEdg ⁡ G
usgrf1oedg.e ⊢ E = Edg ⁡ G
Assertion umgr2edg1 ⊢ G ∈ UMGraph ∧ A ≠ B ∧ N A ∈ E ∧ B N ∈ E → ¬ ∃! x ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 usgrf1oedg.i ⊢ I = iEdg ⁡ G
2 usgrf1oedg.e ⊢ E = Edg ⁡ G
3 1 2 umgr2edg ⊢ G ∈ UMGraph ∧ A ≠ B ∧ N A ∈ E ∧ B N ∈ E → ∃ x ∈ dom ⁡ I ∃ y ∈ dom ⁡ I x ≠ y ∧ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y
4 3anrot ⊢ x ≠ y ∧ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ↔ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ x ≠ y
5 df-ne ⊢ x ≠ y ↔ ¬ x = y
6 5 3anbi3i ⊢ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ x ≠ y ↔ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y
7 4 6 bitri ⊢ x ≠ y ∧ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ↔ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y
8 df-3an ⊢ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y ↔ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y
9 7 8 bitri ⊢ x ≠ y ∧ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ↔ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y
10 9 2rexbii ⊢ ∃ x ∈ dom ⁡ I ∃ y ∈ dom ⁡ I x ≠ y ∧ N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ↔ ∃ x ∈ dom ⁡ I ∃ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y
11 3 10 sylib ⊢ G ∈ UMGraph ∧ A ≠ B ∧ N A ∈ E ∧ B N ∈ E → ∃ x ∈ dom ⁡ I ∃ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y
12 rexanali ⊢ ∃ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y ↔ ¬ ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
13 12 rexbii ⊢ ∃ x ∈ dom ⁡ I ∃ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y ↔ ∃ x ∈ dom ⁡ I ¬ ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
14 rexnal ⊢ ∃ x ∈ dom ⁡ I ¬ ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y ↔ ¬ ∀ x ∈ dom ⁡ I ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
15 13 14 bitri ⊢ ∃ x ∈ dom ⁡ I ∃ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y ∧ ¬ x = y ↔ ¬ ∀ x ∈ dom ⁡ I ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
16 11 15 sylib ⊢ G ∈ UMGraph ∧ A ≠ B ∧ N A ∈ E ∧ B N ∈ E → ¬ ∀ x ∈ dom ⁡ I ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
17 16 intnand ⊢ G ∈ UMGraph ∧ A ≠ B ∧ N A ∈ E ∧ B N ∈ E → ¬ ∃ x ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ I ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
18 fveq2 ⊢ x = y → I ⁡ x = I ⁡ y
19 18 eleq2d ⊢ x = y → N ∈ I ⁡ x ↔ N ∈ I ⁡ y
20 19 reu4 ⊢ ∃! x ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ↔ ∃ x ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ I ∀ y ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x ∧ N ∈ I ⁡ y → x = y
21 17 20 sylnibr ⊢ G ∈ UMGraph ∧ A ≠ B ∧ N A ∈ E ∧ B N ∈ E → ¬ ∃! x ∈ dom ⁡ I N ∈ I ⁡ x