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Theorem usgredgreu

Description: For a vertex incident to an edge there is exactly one other vertex incident to the edge. (Contributed by Alexander van der Vekens, 4-Jan-2018) (Revised by AV, 18-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses usgredg3.v ⊢ V = Vtx ⁡ G
usgredg3.e ⊢ E = iEdg ⁡ G
Assertion usgredgreu ⊢ G ∈ USGraph ∧ X ∈ dom ⁡ E ∧ Y ∈ E ⁡ X → ∃! y ∈ V E ⁡ X = Y y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 usgredg3.v ⊢ V = Vtx ⁡ G
2 usgredg3.e ⊢ E = iEdg ⁡ G
3 1 2 usgredg4 ⊢ G ∈ USGraph ∧ X ∈ dom ⁡ E ∧ Y ∈ E ⁡ X → ∃ y ∈ V E ⁡ X = Y y
4 eqtr2 ⊢ E ⁡ X = Y y ∧ E ⁡ X = Y x → Y y = Y x
5 vex ⊢ y ∈ V
6 vex ⊢ x ∈ V
7 5 6 preqr2 ⊢ Y y = Y x → y = x
8 4 7 syl ⊢ E ⁡ X = Y y ∧ E ⁡ X = Y x → y = x
9 8 a1i ⊢ G ∈ USGraph ∧ X ∈ dom ⁡ E ∧ Y ∈ E ⁡ X ∧ y ∈ V ∧ x ∈ V → E ⁡ X = Y y ∧ E ⁡ X = Y x → y = x
10 9 ralrimivva ⊢ G ∈ USGraph ∧ X ∈ dom ⁡ E ∧ Y ∈ E ⁡ X → ∀ y ∈ V ∀ x ∈ V E ⁡ X = Y y ∧ E ⁡ X = Y x → y = x
11 preq2 ⊢ y = x → Y y = Y x
12 11 eqeq2d ⊢ y = x → E ⁡ X = Y y ↔ E ⁡ X = Y x
13 12 reu4 ⊢ ∃! y ∈ V E ⁡ X = Y y ↔ ∃ y ∈ V E ⁡ X = Y y ∧ ∀ y ∈ V ∀ x ∈ V E ⁡ X = Y y ∧ E ⁡ X = Y x → y = x
14 3 10 13 sylanbrc ⊢ G ∈ USGraph ∧ X ∈ dom ⁡ E ∧ Y ∈ E ⁡ X → ∃! y ∈ V E ⁡ X = Y y