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Theorem frgr3v

Description: Any graph with three vertices which are completely connected with each other is a friendship graph. (Contributed by Alexander van der Vekens, 5-Oct-2017) (Revised by AV, 29-Mar-2021)

Ref Expression
Hypotheses frgr3v.v 𝑉 = ( Vtx ‘ 𝐺 )
frgr3v.e 𝐸 = ( Edg ‘ 𝐺 )
Assertion frgr3v ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frgr3v.v 𝑉 = ( Vtx ‘ 𝐺 )
2 frgr3v.e 𝐸 = ( Edg ‘ 𝐺 )
3 1 2 isfrgr ( 𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ( 𝐺 ∈ USGraph ∧ ∀ 𝑘𝑉𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
4 3 a1i ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ( 𝐺 ∈ USGraph ∧ ∀ 𝑘𝑉𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
5 id ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } )
6 difeq1 ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) = ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) )
7 reueq1 ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → ( ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
8 6 7 raleqbidv ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → ( ∀ 𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
9 5 8 raleqbidv ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → ( ∀ 𝑘𝑉𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
10 9 anbi2d ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → ( ( 𝐺 ∈ USGraph ∧ ∀ 𝑘𝑉𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( 𝐺 ∈ USGraph ∧ ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
11 10 baibd ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ( 𝐺 ∈ USGraph ∧ ∀ 𝑘𝑉𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
12 11 adantl ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( 𝐺 ∈ USGraph ∧ ∀ 𝑘𝑉𝑙 ∈ ( 𝑉 ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥𝑉 { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
13 4 12 bitrd ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
14 sneq ( 𝑘 = 𝐴 → { 𝑘 } = { 𝐴 } )
15 14 difeq2d ( 𝑘 = 𝐴 → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) = ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) )
16 preq2 ( 𝑘 = 𝐴 → { 𝑥 , 𝑘 } = { 𝑥 , 𝐴 } )
17 16 preq1d ( 𝑘 = 𝐴 → { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } )
18 17 sseq1d ( 𝑘 = 𝐴 → ( { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
19 18 reubidv ( 𝑘 = 𝐴 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
20 15 19 raleqbidv ( 𝑘 = 𝐴 → ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
21 sneq ( 𝑘 = 𝐵 → { 𝑘 } = { 𝐵 } )
22 21 difeq2d ( 𝑘 = 𝐵 → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) = ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) )
23 preq2 ( 𝑘 = 𝐵 → { 𝑥 , 𝑘 } = { 𝑥 , 𝐵 } )
24 23 preq1d ( 𝑘 = 𝐵 → { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } )
25 24 sseq1d ( 𝑘 = 𝐵 → ( { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
26 25 reubidv ( 𝑘 = 𝐵 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
27 22 26 raleqbidv ( 𝑘 = 𝐵 → ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
28 sneq ( 𝑘 = 𝐶 → { 𝑘 } = { 𝐶 } )
29 28 difeq2d ( 𝑘 = 𝐶 → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) = ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) )
30 preq2 ( 𝑘 = 𝐶 → { 𝑥 , 𝑘 } = { 𝑥 , 𝐶 } )
31 30 preq1d ( 𝑘 = 𝐶 → { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } )
32 31 sseq1d ( 𝑘 = 𝐶 → ( { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
33 32 reubidv ( 𝑘 = 𝐶 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
34 29 33 raleqbidv ( 𝑘 = 𝐶 → ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
35 20 27 34 raltpg ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
36 35 ad2antrr ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
37 tprot { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 }
38 37 a1i ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } )
39 38 difeq1d ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) = ( { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∖ { 𝐴 } ) )
40 necom ( 𝐴𝐵𝐵𝐴 )
41 40 biimpi ( 𝐴𝐵𝐵𝐴 )
42 necom ( 𝐴𝐶𝐶𝐴 )
43 42 biimpi ( 𝐴𝐶𝐶𝐴 )
44 41 43 anim12i ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶 ) → ( 𝐵𝐴𝐶𝐴 ) )
45 44 3adant3 ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( 𝐵𝐴𝐶𝐴 ) )
46 diftpsn3 ( ( 𝐵𝐴𝐶𝐴 ) → ( { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∖ { 𝐴 } ) = { 𝐵 , 𝐶 } )
47 45 46 syl ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∖ { 𝐴 } ) = { 𝐵 , 𝐶 } )
48 39 47 eqtrd ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) = { 𝐵 , 𝐶 } )
49 48 raleqdv ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
50 tprot { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 }
51 50 eqcomi { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 }
52 51 a1i ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } )
53 52 difeq1d ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) = ( { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∖ { 𝐵 } ) )
54 id ( 𝐴𝐵𝐴𝐵 )
55 necom ( 𝐵𝐶𝐶𝐵 )
56 55 biimpi ( 𝐵𝐶𝐶𝐵 )
57 54 56 anim12ci ( ( 𝐴𝐵𝐵𝐶 ) → ( 𝐶𝐵𝐴𝐵 ) )
58 57 3adant2 ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( 𝐶𝐵𝐴𝐵 ) )
59 diftpsn3 ( ( 𝐶𝐵𝐴𝐵 ) → ( { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∖ { 𝐵 } ) = { 𝐶 , 𝐴 } )
60 58 59 syl ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∖ { 𝐵 } ) = { 𝐶 , 𝐴 } )
61 53 60 eqtrd ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) = { 𝐶 , 𝐴 } )
62 61 raleqdv ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
63 diftpsn3 ( ( 𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) = { 𝐴 , 𝐵 } )
64 63 3adant1 ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) = { 𝐴 , 𝐵 } )
65 64 raleqdv ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) )
66 49 62 65 3anbi123d ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
67 66 ad2antlr ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐴 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐵 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝐶 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
68 preq2 ( 𝑙 = 𝐵 → { 𝑥 , 𝑙 } = { 𝑥 , 𝐵 } )
69 68 preq2d ( 𝑙 = 𝐵 → { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } )
70 69 sseq1d ( 𝑙 = 𝐵 → ( { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) )
71 70 reubidv ( 𝑙 = 𝐵 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) )
72 preq2 ( 𝑙 = 𝐶 → { 𝑥 , 𝑙 } = { 𝑥 , 𝐶 } )
73 72 preq2d ( 𝑙 = 𝐶 → { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } )
74 73 sseq1d ( 𝑙 = 𝐶 → ( { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
75 74 reubidv ( 𝑙 = 𝐶 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
76 71 75 ralprg ( ( 𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
77 76 3adant1 ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
78 72 preq2d ( 𝑙 = 𝐶 → { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } )
79 78 sseq1d ( 𝑙 = 𝐶 → ( { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
80 79 reubidv ( 𝑙 = 𝐶 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
81 preq2 ( 𝑙 = 𝐴 → { 𝑥 , 𝑙 } = { 𝑥 , 𝐴 } )
82 81 preq2d ( 𝑙 = 𝐴 → { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } )
83 82 sseq1d ( 𝑙 = 𝐴 → ( { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
84 83 reubidv ( 𝑙 = 𝐴 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
85 80 84 ralprg ( ( 𝐶𝑍𝐴𝑋 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
86 85 ancoms ( ( 𝐴𝑋𝐶𝑍 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
87 86 3adant2 ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
88 81 preq2d ( 𝑙 = 𝐴 → { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } )
89 88 sseq1d ( 𝑙 = 𝐴 → ( { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
90 89 reubidv ( 𝑙 = 𝐴 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
91 68 preq2d ( 𝑙 = 𝐵 → { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } = { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } )
92 91 sseq1d ( 𝑙 = 𝐵 → ( { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) )
93 92 reubidv ( 𝑙 = 𝐵 → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) )
94 90 93 ralprg ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
95 94 3adant3 ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) )
96 77 87 95 3anbi123d ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) ) )
97 96 ad2antrr ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ∀ 𝑙 ∈ { 𝐵 , 𝐶 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐶 , 𝐴 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑙 ∈ { 𝐴 , 𝐵 } ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) ) )
98 36 67 97 3bitrd ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∀ 𝑘 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∀ 𝑙 ∈ ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∖ { 𝑘 } ) ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝑘 } , { 𝑥 , 𝑙 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) ) )
99 1 2 frgr3vlem2 ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
100 99 imp ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) )
101 simpll1 ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐴𝑋 )
102 simpll3 ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐶𝑍 )
103 simpll2 ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐵𝑌 )
104 101 102 103 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐴𝑋𝐶𝑍𝐵𝑌 ) )
105 simplr2 ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐴𝐶 )
106 simplr1 ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐴𝐵 )
107 58 simpld ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → 𝐶𝐵 )
108 107 ad2antlr ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐶𝐵 )
109 105 106 108 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐴𝐶𝐴𝐵𝐶𝐵 ) )
110 tpcomb { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 }
111 5 110 eqtrdi ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } )
112 111 anim1i ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
113 112 adantl ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
114 reueq1 ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
115 110 114 mp1i ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐶𝑍𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐴𝐶𝐴𝐵𝐶𝐵 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
116 1 2 frgr3vlem2 ( ( ( 𝐴𝑋𝐶𝑍𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐴𝐶𝐴𝐵𝐶𝐵 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
117 116 imp ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐶𝑍𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐴𝐶𝐴𝐵𝐶𝐵 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
118 115 117 bitrd ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐶𝑍𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐴𝐶𝐴𝐵𝐶𝐵 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐶 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
119 104 109 113 118 syl21anc ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
120 100 119 anbi12d ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
121 103 102 101 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐵𝑌𝐶𝑍𝐴𝑋 ) )
122 simplr3 ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐵𝐶 )
123 106 necomd ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐵𝐴 )
124 105 necomd ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → 𝐶𝐴 )
125 122 123 124 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐵𝐶𝐵𝐴𝐶𝐴 ) )
126 37 eqeq2i ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ↔ 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } )
127 126 biimpi ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } )
128 127 anim1i ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
129 128 adantl ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
130 reueq1 ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
131 37 130 mp1i ( ( ( ( 𝐵𝑌𝐶𝑍𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐵𝐶𝐵𝐴𝐶𝐴 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) )
132 1 2 frgr3vlem2 ( ( ( 𝐵𝑌𝐶𝑍𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐵𝐶𝐵𝐴𝐶𝐴 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
133 132 imp ( ( ( ( 𝐵𝑌𝐶𝑍𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐵𝐶𝐵𝐴𝐶𝐴 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
134 131 133 bitrd ( ( ( ( 𝐵𝑌𝐶𝑍𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐵𝐶𝐵𝐴𝐶𝐴 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
135 121 125 129 134 syl21anc ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
136 103 101 102 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐵𝑌𝐴𝑋𝐶𝑍 ) )
137 123 122 105 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐵𝐴𝐵𝐶𝐴𝐶 ) )
138 tpcoma { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 }
139 138 eqeq2i ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ↔ 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } )
140 139 biimpi ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } )
141 140 anim1i ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
142 141 adantl ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
143 reueq1 ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
144 138 143 mp1i ( ( ( ( 𝐵𝑌𝐴𝑋𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐵𝐴𝐵𝐶𝐴𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
145 1 2 frgr3vlem2 ( ( ( 𝐵𝑌𝐴𝑋𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐵𝐴𝐵𝐶𝐴𝐶 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
146 145 imp ( ( ( ( 𝐵𝑌𝐴𝑋𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐵𝐴𝐵𝐶𝐴𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
147 144 146 bitrd ( ( ( ( 𝐵𝑌𝐴𝑋𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐵𝐴𝐵𝐶𝐴𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐵 , 𝐴 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
148 136 137 142 147 syl21anc ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
149 135 148 anbi12d ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
150 102 101 103 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐶𝑍𝐴𝑋𝐵𝑌 ) )
151 124 108 106 3jca ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐶𝐴𝐶𝐵𝐴𝐵 ) )
152 51 eqeq2i ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ↔ 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } )
153 152 biimpi ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } )
154 153 anim1i ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
155 154 adantl ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
156 reueq1 ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
157 51 156 mp1i ( ( ( ( 𝐶𝑍𝐴𝑋𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐶𝐴𝐶𝐵𝐴𝐵 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) )
158 1 2 frgr3vlem2 ( ( ( 𝐶𝑍𝐴𝑋𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐶𝐴𝐶𝐵𝐴𝐵 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
159 158 imp ( ( ( ( 𝐶𝑍𝐴𝑋𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐶𝐴𝐶𝐵𝐴𝐵 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
160 157 159 bitrd ( ( ( ( 𝐶𝑍𝐴𝑋𝐵𝑌 ) ∧ ( 𝐶𝐴𝐶𝐵𝐴𝐵 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐴 , 𝐵 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
161 150 151 155 160 syl21anc ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
162 3anrev ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ↔ ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) )
163 162 biimpi ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) → ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) )
164 55 42 40 3anbi123i ( ( 𝐵𝐶𝐴𝐶𝐴𝐵 ) ↔ ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) )
165 164 biimpi ( ( 𝐵𝐶𝐴𝐶𝐴𝐵 ) → ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) )
166 165 3com13 ( ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) → ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) )
167 163 166 anim12i ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) → ( ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) ) )
168 tpcoma { 𝐵 , 𝐶 , 𝐴 } = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 }
169 37 168 eqtri { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 }
170 169 eqeq2i ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ↔ 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } )
171 170 biimpi ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } → 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } )
172 171 anim1i ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) )
173 reueq1 ( { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) )
174 169 173 mp1i ( ( ( ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) )
175 1 2 frgr3vlem2 ( ( ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
176 175 imp ( ( ( ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) )
177 174 176 bitrd ( ( ( ( 𝐶𝑍𝐵𝑌𝐴𝑋 ) ∧ ( 𝐶𝐵𝐶𝐴𝐵𝐴 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐶 , 𝐵 , 𝐴 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) )
178 167 172 177 syl2an ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) )
179 161 178 anbi12d ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
180 120 149 179 3anbi123d ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) ↔ ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
181 prcom { 𝐵 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐵 }
182 181 eleq1i ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 )
183 182 anbi2i ( ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) )
184 183 anbi2i ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) )
185 anandir ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) )
186 184 185 bitr4i ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) )
187 prcom { 𝐶 , 𝐴 } = { 𝐴 , 𝐶 }
188 187 eleq1i ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 )
189 188 anbi2i ( ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) )
190 189 anbi2i ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
191 anandir ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) )
192 190 191 bitr4i ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) )
193 prcom { 𝐴 , 𝐵 } = { 𝐵 , 𝐴 }
194 193 eleq1i ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 )
195 194 anbi2i ( ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
196 195 anbi2i ( ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
197 anandir ( ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
198 196 197 bitr4i ( ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
199 186 192 198 3anbi123i ( ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ) ↔ ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
200 3anrot ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
201 df-3an ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) )
202 prcom { 𝐵 , 𝐴 } = { 𝐴 , 𝐵 }
203 202 eleq1i ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 )
204 prcom { 𝐶 , 𝐵 } = { 𝐵 , 𝐶 }
205 204 eleq1i ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 )
206 biid ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 )
207 203 205 206 3anbi123i ( ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
208 200 201 207 3bitr3i ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
209 df-3an ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) )
210 biid ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 )
211 prcom { 𝐴 , 𝐶 } = { 𝐶 , 𝐴 }
212 211 eleq1i ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 )
213 210 205 212 3anbi123i ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
214 209 213 bitr3i ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
215 df-3an ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
216 3anrot ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) )
217 3anrot ( ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) )
218 biid ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ↔ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 )
219 203 218 212 3anbi123i ( ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
220 216 217 219 3bitri ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
221 215 220 bitr3i ( ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
222 208 214 221 3anbi123i ( ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
223 df-3an ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
224 anabs1 ( ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
225 anidm ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
226 223 224 225 3bitri ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
227 199 222 226 3bitri ( ( ( ( { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( ( { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐴 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ) ) ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) )
228 180 227 bitrdi ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( ( ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐴 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐵 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐴 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∃! 𝑥 ∈ { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } { { 𝑥 , 𝐶 } , { 𝑥 , 𝐵 } } ⊆ 𝐸 ) ) ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
229 13 98 228 3bitrd ( ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) ∧ ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) ) → ( 𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) )
230 229 ex ( ( ( 𝐴𝑋𝐵𝑌𝐶𝑍 ) ∧ ( 𝐴𝐵𝐴𝐶𝐵𝐶 ) ) → ( ( 𝑉 = { 𝐴 , 𝐵 , 𝐶 } ∧ 𝐺 ∈ USGraph ) → ( 𝐺 ∈ FriendGraph ↔ ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐶 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) ) )