Theorem fsuppunbi 8838

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 8819	. . . . 5 ⊢ Rel finSupp
2	1	brrelex12i 5571	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 → ((𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V))
3		unexb 7451	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ↔ (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
4		simpr 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
5	4	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
6		simprlr 779	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐺 ∈ V)
7	6	suppun 7833	. . . . . . . . . . 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 8725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin)
9		fununfun 6372	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) → (Fun 𝐹 ∧ Fun 𝐺))
10	9	simpld 498	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) → Fun 𝐹)
11	10	adantr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → Fun 𝐹)
12	11	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → Fun 𝐹)
13		simprll 778	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐹 ∈ V)
14		simpr 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V) → 𝑍 ∈ V)
15	14	adantl 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝑍 ∈ V)
16		funisfsupp 8822	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((Fun 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → (𝐹 finSupp 𝑍 ↔ (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin))
17	12, 13, 15, 16	syl3anc 1368	. . . . . . . . . 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 260	. . . . . . . . 9 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐹 finSupp 𝑍)
19		uncom 4080	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐹 ∪ 𝐺) = (𝐺 ∪ 𝐹)
20	19	oveq1i 7145	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) = ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍)
21	20	eleq1i 2880	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin ↔ ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
22	21	biimpi 219	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin → ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
23	22	adantl 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
24	23	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → ((𝐺 ∪ 𝐹) supp 𝑍) ∈ Fin)
25	13	suppun 7833	. . . . . . . . . . 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 8725	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → (𝐺 supp 𝑍) ∈ Fin)
27	9	simprd 499	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Fun (𝐹 ∪ 𝐺) → Fun 𝐺)
28	27	adantr 484	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → Fun 𝐺)
29	28	adantr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → Fun 𝐺)
30		funisfsupp 8822	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((Fun 𝐺 ∧ 𝐺 ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → (𝐺 finSupp 𝑍 ↔ (𝐺 supp 𝑍) ∈ Fin))
31	29, 6, 15, 30	syl3anc 1368	. . . . . . . . . 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 260	. . . . . . . . 9 ⊢ (((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) ∧ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V)) → 𝐺 finSupp 𝑍)
33	18, 32	jca 515	. . . . . . . 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 416	. . . . . 6 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin) → (((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) ∧ 𝑍 ∈ V) → (𝜑 → (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍))))
36		fsuppimp 8823	. . . . . 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 585	. . . 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 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → 𝐹 finSupp 𝑍)
42		simpr 488	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → 𝐺 finSupp 𝑍)
43	41, 42	fsuppun 8836	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
44	43	adantl 485	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin)
45		fsuppunbi.u	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → Fun (𝐹 ∪ 𝐺))
46	45	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → Fun (𝐹 ∪ 𝐺))
47	1	brrelex1i 5572	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 finSupp 𝑍 → 𝐹 ∈ V)
48	1	brrelex1i 5572	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺 finSupp 𝑍 → 𝐺 ∈ V)
49		unexg 7452	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐺 ∈ V) → (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
50	47, 48, 49	syl2an 598	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
51	50	adantl 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V)
52	1	brrelex2i 5573	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 finSupp 𝑍 → 𝑍 ∈ V)
53	52	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → 𝑍 ∈ V)
54	53	adantl 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → 𝑍 ∈ V)
55		funisfsupp 8822	. . . . 5 ⊢ ((Fun (𝐹 ∪ 𝐺) ∧ (𝐹 ∪ 𝐺) ∈ V ∧ 𝑍 ∈ V) → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin))
56	46, 51, 54, 55	syl3anc 1368	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ ((𝐹 ∪ 𝐺) supp 𝑍) ∈ Fin))
57	44, 56	mpbird 260	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)) → (𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍)
58	57	ex 416	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍) → (𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍))
59	40, 58	impbid 215	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∪ 𝐺) finSupp 𝑍 ↔ (𝐹 finSupp 𝑍 ∧ 𝐺 finSupp 𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∈ wcel 2111  Vcvv 3441   ∪ cun 3879   class class class wbr 5030  Fun wfun 6318  (class class class)co 7135   supp csupp 7813  Fincfn 8492   finSupp cfsupp 8817

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-oadd 8089  df-er 8272  df-en 8493  df-fin 8496  df-fsupp 8818

This theorem is referenced by:  funsnfsupp  8841  lbsdiflsp0  31110