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Theorem pthhashvtx

Description: A graph containing a path has at least as many vertices as there are edges in the path. (Contributed by BTernaryTau, 5-Oct-2023)

Ref Expression
Hypothesis pthhashvtx.1 ⊢ V = Vtx ⁡ G
Assertion pthhashvtx ⊢ F Paths ⁡ G P → F ≤ V

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pthhashvtx.1 ⊢ V = Vtx ⁡ G
2 hashfz0 ⊢ F − 1 ∈ ℕ 0 → 0 … F − 1 = F - 1 + 1
3 pthiswlk ⊢ F Paths ⁡ G P → F Walks ⁡ G P
4 wlkcl ⊢ F Walks ⁡ G P → F ∈ ℕ 0
5 3 4 syl ⊢ F Paths ⁡ G P → F ∈ ℕ 0
6 nn0cn ⊢ F ∈ ℕ 0 → F ∈ ℂ
7 npcan1 ⊢ F ∈ ℂ → F - 1 + 1 = F
8 5 6 7 3syl ⊢ F Paths ⁡ G P → F - 1 + 1 = F
9 2 8 sylan9eqr ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → 0 … F − 1 = F
10 1 wlkp ⊢ F Walks ⁡ G P → P : 0 … F ⟶ V
11 3 10 syl ⊢ F Paths ⁡ G P → P : 0 … F ⟶ V
12 11 ffnd ⊢ F Paths ⁡ G P → P Fn 0 … F
13 fzfi ⊢ 0 … F − 1 ∈ Fin
14 resfnfinfin ⊢ P Fn 0 … F ∧ 0 … F − 1 ∈ Fin → P ↾ 0 … F − 1 ∈ Fin
15 12 13 14 sylancl ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 0 … F − 1 ∈ Fin
16 simpr ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → F − 1 ∈ ℕ 0
17 fzssp1 ⊢ 0 … F − 1 ⊆ 0 … F - 1 + 1
18 8 oveq2d ⊢ F Paths ⁡ G P → 0 … F - 1 + 1 = 0 … F
19 17 18 sseqtrid ⊢ F Paths ⁡ G P → 0 … F − 1 ⊆ 0 … F
20 11 19 fssresd ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 0 … F − 1 : 0 … F − 1 ⟶ V
21 20 adantr ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → P ↾ 0 … F − 1 : 0 … F − 1 ⟶ V
22 fz1ssfz0 ⊢ 1 … F − 1 ⊆ 0 … F − 1
23 22 a1i ⊢ F Paths ⁡ G P → 1 … F − 1 ⊆ 0 … F − 1
24 20 23 fssresd ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 : 1 … F − 1 ⟶ V
25 ispth ⊢ F Paths ⁡ G P ↔ F Trails ⁡ G P ∧ Fun ⁡ P ↾ 1 ..^ F -1 ∧ P 0 F ∩ P 1 ..^ F = ∅
26 25 simp2bi ⊢ F Paths ⁡ G P → Fun ⁡ P ↾ 1 ..^ F -1
27 nn0z ⊢ F ∈ ℕ 0 → F ∈ ℤ
28 fzoval ⊢ F ∈ ℤ → 1 ..^ F = 1 … F − 1
29 27 28 syl ⊢ F ∈ ℕ 0 → 1 ..^ F = 1 … F − 1
30 5 29 syl ⊢ F Paths ⁡ G P → 1 ..^ F = 1 … F − 1
31 30 reseq2d ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 1 ..^ F = P ↾ 1 … F − 1
32 resabs1 ⊢ 1 … F − 1 ⊆ 0 … F − 1 → P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 = P ↾ 1 … F − 1
33 22 32 ax-mp ⊢ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 = P ↾ 1 … F − 1
34 31 33 eqtr4di ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 1 ..^ F = P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1
35 34 cnveqd ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 1 ..^ F -1 = P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 -1
36 35 funeqd ⊢ F Paths ⁡ G P → Fun ⁡ P ↾ 1 ..^ F -1 ↔ Fun ⁡ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 -1
37 26 36 mpbid ⊢ F Paths ⁡ G P → Fun ⁡ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 -1
38 df-f1 ⊢ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 : 1 … F − 1 ⟶ 1-1 V ↔ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 : 1 … F − 1 ⟶ V ∧ Fun ⁡ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 -1
39 24 37 38 sylanbrc ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 : 1 … F − 1 ⟶ 1-1 V
40 39 adantr ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 : 1 … F − 1 ⟶ 1-1 V
41 38 simprbi ⊢ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 : 1 … F − 1 ⟶ 1-1 V → Fun ⁡ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 -1
42 40 41 syl ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → Fun ⁡ P ↾ 0 … F − 1 ↾ 1 … F − 1 -1
43 snsspr1 ⊢ 0 ⊆ 0 F
44 imass2 ⊢ 0 ⊆ 0 F → P 0 ⊆ P 0 F
45 43 44 ax-mp ⊢ P 0 ⊆ P 0 F
46 0elfz ⊢ F − 1 ∈ ℕ 0 → 0 ∈ 0 … F − 1
47 46 snssd ⊢ F − 1 ∈ ℕ 0 → 0 ⊆ 0 … F − 1
48 resima2 ⊢ 0 ⊆ 0 … F − 1 → P ↾ 0 … F − 1 0 = P 0
49 sseq1 ⊢ P ↾ 0 … F − 1 0 = P 0 → P ↾ 0 … F − 1 0 ⊆ P 0 F ↔ P 0 ⊆ P 0 F
50 47 48 49 3syl ⊢ F − 1 ∈ ℕ 0 → P ↾ 0 … F − 1 0 ⊆ P 0 F ↔ P 0 ⊆ P 0 F
51 45 50 mpbiri ⊢ F − 1 ∈ ℕ 0 → P ↾ 0 … F − 1 0 ⊆ P 0 F
52 resima2 ⊢ 1 … F − 1 ⊆ 0 … F − 1 → P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = P 1 … F − 1
53 22 52 ax-mp ⊢ P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = P 1 … F − 1
54 30 imaeq2d ⊢ F Paths ⁡ G P → P 1 ..^ F = P 1 … F − 1
55 53 54 eqtr4id ⊢ F Paths ⁡ G P → P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = P 1 ..^ F
56 55 ineq2d ⊢ F Paths ⁡ G P → P 0 F ∩ P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = P 0 F ∩ P 1 ..^ F
57 25 simp3bi ⊢ F Paths ⁡ G P → P 0 F ∩ P 1 ..^ F = ∅
58 56 57 eqtrd ⊢ F Paths ⁡ G P → P 0 F ∩ P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = ∅
59 ssdisj ⊢ P ↾ 0 … F − 1 0 ⊆ P 0 F ∧ P 0 F ∩ P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = ∅ → P ↾ 0 … F − 1 0 ∩ P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = ∅
60 51 58 59 syl2anr ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → P ↾ 0 … F − 1 0 ∩ P ↾ 0 … F − 1 1 … F − 1 = ∅
61 16 21 42 60 f1resfz0f1d ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → P ↾ 0 … F − 1 : 0 … F − 1 ⟶ 1-1 V
62 1 fvexi ⊢ V ∈ V
63 hashf1dmcdm ⊢ P ↾ 0 … F − 1 ∈ Fin ∧ V ∈ V ∧ P ↾ 0 … F − 1 : 0 … F − 1 ⟶ 1-1 V → 0 … F − 1 ≤ V
64 62 63 mp3an2 ⊢ P ↾ 0 … F − 1 ∈ Fin ∧ P ↾ 0 … F − 1 : 0 … F − 1 ⟶ 1-1 V → 0 … F − 1 ≤ V
65 15 61 64 syl2an2r ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → 0 … F − 1 ≤ V
66 9 65 eqbrtrrd ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ F − 1 ∈ ℕ 0 → F ≤ V
67 0nn0m1nnn0 ⊢ F = 0 ↔ F ∈ ℕ 0 ∧ ¬ F − 1 ∈ ℕ 0
68 67 biimpri ⊢ F ∈ ℕ 0 ∧ ¬ F − 1 ∈ ℕ 0 → F = 0
69 5 68 sylan ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ ¬ F − 1 ∈ ℕ 0 → F = 0
70 hashge0 ⊢ V ∈ V → 0 ≤ V
71 62 70 ax-mp ⊢ 0 ≤ V
72 69 71 eqbrtrdi ⊢ F Paths ⁡ G P ∧ ¬ F − 1 ∈ ℕ 0 → F ≤ V
73 66 72 pm2.61dan ⊢ F Paths ⁡ G P → F ≤ V