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Theorem grtriprop

Description: The properties of a triangle. (Contributed by AV, 25-Jul-2025)

Ref Expression
Hypotheses grtri.v 𝑉 = ( Vtx ‘ 𝐺 )
grtri.e 𝐸 = ( Edg ‘ 𝐺 )
Assertion grtriprop ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 grtri.v 𝑉 = ( Vtx ‘ 𝐺 )
2 grtri.e 𝐸 = ( Edg ‘ 𝐺 )
3 elfvex ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → 𝐺 ∈ V )
4 1 2 grtri ( 𝐺 ∈ V → ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) = { 𝑡 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) } )
5 3 4 syl ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) = { 𝑡 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) } )
6 5 eleq2d ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) ↔ 𝑇 ∈ { 𝑡 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) } ) )
7 f1oeq3 ( 𝑡 = 𝑇 → ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) )
8 7 anbi1d ( 𝑡 = 𝑇 → ( ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ) )
9 8 exbidv ( 𝑡 = 𝑇 → ( ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ↔ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ) )
10 9 elrab ( 𝑇 ∈ { 𝑡 ∈ 𝒫 𝑉 ∣ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑡 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) } ↔ ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 ∧ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ) )
11 6 10 bitrdi ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) ↔ ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 ∧ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
12 ovexd ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( 0 ..^ 3 ) ∈ V )
13 simpr ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 )
14 12 13 hasheqf1od ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) = ( ♯ ‘ 𝑇 ) )
15 eqcom ( ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) = ( ♯ ‘ 𝑇 ) ↔ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) )
16 3nn0 3 ∈ ℕ0
17 hashfzo0 ( 3 ∈ ℕ0 → ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) = 3 )
18 16 17 mp1i ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) = 3 )
19 18 eqeq2d ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) ↔ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) )
20 15 19 bitrid ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) = ( ♯ ‘ 𝑇 ) ↔ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) )
21 hash3tpb ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ↔ ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
22 21 adantr ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ↔ ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
23 22 biimpa ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) → ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) )
24 elpwi ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑇𝑉 )
25 ss2rexv ( 𝑇𝑉 → ( ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
26 ssrexv ( 𝑇𝑉 → ( ∃ 𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
27 26 reximdv ( 𝑇𝑉 → ( ∃ 𝑦𝑉𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
28 27 reximdv ( 𝑇𝑉 → ( ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
29 25 28 syld ( 𝑇𝑉 → ( ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
30 24 29 syl ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 → ( ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
31 30 adantr ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
32 31 adantr ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) → ( ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) )
33 simprr ( ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) ∧ ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) → 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } )
34 simp-5r ( ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) ∧ ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) → ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 )
35 f1oeq3 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto→ { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) )
36 grtriproplem ( ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto→ { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) )
37 36 2a1d ( ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto→ { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) → ( ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) → ( 𝑧𝑉 → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
38 37 ex ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto→ { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ( ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) → ( 𝑧𝑉 → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
39 38 a1d ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto→ { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ( ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) → ( 𝑧𝑉 → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) ) )
40 35 39 biimtrdi ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ( ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) → ( 𝑧𝑉 → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) ) ) )
41 40 adantld ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ( ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) → ( 𝑧𝑉 → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) ) ) )
42 41 imp4c ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) → ( ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) → ( 𝑧𝑉 → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
43 42 imp4c ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } → ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) )
44 43 adantl ( ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) )
45 44 impcom ( ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) ∧ ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) → ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) )
46 33 34 45 3jca ( ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) ∧ ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) ) → ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) )
47 46 ex ( ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) ∧ 𝑧𝑉 ) → ( ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
48 47 reximdva ( ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ∧ ( 𝑥𝑉𝑦𝑉 ) ) → ( ∃ 𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
49 48 reximdvva ( ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) → ( ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
50 49 ex ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ( ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
51 50 com23 ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) → ( ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
52 32 51 syld ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) → ( ∃ 𝑥𝑇𝑦𝑇𝑧𝑇 ( ( 𝑥𝑦𝑥𝑧𝑦𝑧 ) ∧ 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ) → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
53 23 52 mpd ( ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ) → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
54 53 ex ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
55 20 54 sylbid ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( ♯ ‘ ( 0 ..^ 3 ) ) = ( ♯ ‘ 𝑇 ) → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) ) )
56 14 55 mpd ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ) → ( ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
57 56 expimpd ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 → ( ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
58 57 exlimdv ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 → ( ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
59 58 imp ( ( 𝑇 ∈ 𝒫 𝑉 ∧ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 0 ..^ 3 ) –1-1-onto𝑇 ∧ ( { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 1 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 0 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ∧ { ( 𝑓 ‘ 1 ) , ( 𝑓 ‘ 2 ) } ∈ 𝐸 ) ) ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) )
60 11 59 biimtrdi ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) ) )
61 60 pm2.43i ( 𝑇 ∈ ( GrTriangles ‘ 𝐺 ) → ∃ 𝑥𝑉𝑦𝑉𝑧𝑉 ( 𝑇 = { 𝑥 , 𝑦 , 𝑧 } ∧ ( ♯ ‘ 𝑇 ) = 3 ∧ ( { 𝑥 , 𝑦 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑥 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝑦 , 𝑧 } ∈ 𝐸 ) ) )