Theorem fsuppunbi 9387

Description: If the union of two classes/functions is a function, this union is finitely supported iff the two functions are finitely supported. (Contributed by AV, 18-Jun-2019.)

Hypothesis

Ref	Expression
fsuppunbi.u	⊢ (𝜑 → Fun (𝐹 ∪ 𝐺))

Assertion

Ref	Expression
fsuppunbi	⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)))

Proof of Theorem fsuppunbi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		relfsupp 9366	. . . . 5 ⊢ Rel finSupp
2	1	brrelex12i 5732	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → ((𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V))
3		unexb 7738	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ↔ (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
4		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
5	4	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
6		simprlr 777	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐺 ∈ V)
7	6	suppun 8172	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐹 supp 𝑍) ⊆ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍))
8	5, 7	ssfid 9270	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin)
9		fununfun 6597	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) → (Fun 𝐹 ∧ Fun 𝐺))
10	9	simpld 494	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) → Fun 𝐹)
11	10	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → Fun 𝐹)
12	11	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → Fun 𝐹)
13		simprll 776	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐹 ∈ V)
14		simpr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V) → 𝑍 ∈ V)
15	14	adantl 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝑍 ∈ V)
16		funisfsupp 9370	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → (𝐹 finSupp 𝑍 ↔ (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin))
17	12, 13, 15, 16	syl3anc 1370	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐹 finSupp 𝑍 ↔ (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin))
18	8, 17	mpbird 256	. . . . . . . . 9 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐹 finSupp 𝑍)
19		uncom 4154	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐹 ∪ 𝐺) = (𝐺 ∪ 𝐹)
20	19	oveq1i 7422	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) = ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍)
21	20	eleq1i 2823	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin ↔ ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
22	21	biimpi 215	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin → ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
23	22	adantl 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
24	23	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
25	13	suppun 8172	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐺 supp 𝑍) ⊆ ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍))
26	24, 25	ssfid 9270	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐺 supp 𝑍) ∈ Fin)
27	9	simprd 495	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) → Fun 𝐺)
28	27	adantr 480	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → Fun 𝐺)
29	28	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → Fun 𝐺)
30		funisfsupp 9370	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ 𝐺 ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → (𝐺 finSupp 𝑍 ↔ (𝐺 supp 𝑍) ∈ Fin))
31	29, 6, 15, 30	syl3anc 1370	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐺 finSupp 𝑍 ↔ (𝐺 supp 𝑍) ∈ Fin))
32	26, 31	mpbird 256	. . . . . . . . 9 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐺 finSupp 𝑍)
33	18, 32	jca 511	. . . . . . . 8 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍))
34	33	a1d 25	. . . . . . 7 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝜑 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)))
35	34	ex 412	. . . . . 6 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → (((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V) → (𝜑 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍))))
36		fsuppimp 9371	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin))
37	35, 36	syl11 33	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V) → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → (𝜑 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍))))
38	3, 37	sylanbr 581	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → (𝜑 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍))))
39	2, 38	mpcom 38	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → (𝜑 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)))
40	39	com12 32	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)))
41		simpl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → 𝐹 finSupp 𝑍)
42		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → 𝐺 finSupp 𝑍)
43	41, 42	fsuppun 9385	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
44	43	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
45		fsuppunbi.u	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → Fun (𝐹 ∪ 𝐺))
46	45	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → Fun (𝐹 ∪ 𝐺))
47	1	brrelex1i 5733	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 finSupp 𝑍 → 𝐹 ∈ V)
48	1	brrelex1i 5733	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 finSupp 𝑍 → 𝐺 ∈ V)
49		unexg 7739	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) → (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
50	47, 48, 49	syl2an 595	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
51	50	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
52	1	brrelex2i 5734	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 finSupp 𝑍 → 𝑍 ∈ V)
53	52	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → 𝑍 ∈ V)
54	53	adantl 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → 𝑍 ∈ V)
55		funisfsupp 9370	. . . . 5 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin))
56	46, 51, 54, 55	syl3anc 1370	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin))
57	44, 56	mpbird 256	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → (𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍)
58	57	ex 412	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → (𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍))
59	40, 58	impbid 211	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∈ wcel 2105  Vcvv 3473   ∪ cun 3947   class class class wbr 5149  Fun wfun 6538  (class class class)co 7412   supp csupp 8149  Fincfn 8942   finSupp cfsupp 9364

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pr 5428  ax-un 7728

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3779  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-br 5150  df-opab 5212  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-supp 8150  df-1o 8469  df-en 8943  df-fin 8946  df-fsupp 9365

This theorem is referenced by:  funsnfsupp  9390  lbsdiflsp0  32996