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Theorem funun 5153
Description: The union of functions with disjoint domains is a function. Theorem 4.6 of [Monk1] p. 43. (Contributed by NM, 12-Aug-1994.)
Assertion
Ref Expression
funun  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  Fun  ( F  u.  G
) )

Proof of Theorem funun
StepHypRef Expression
1 funrel 5130 . . . . 5  |-  ( Fun 
F  ->  Rel  F )
2 funrel 5130 . . . . 5  |-  ( Fun 
G  ->  Rel  G )
31, 2anim12i 551 . . . 4  |-  ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  ->  ( Rel  F  /\  Rel  G ) )
4 relun 4709 . . . 4  |-  ( Rel  ( F  u.  G
)  <->  ( Rel  F  /\  Rel  G ) )
53, 4sylibr 205 . . 3  |-  ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  ->  Rel  ( F  u.  G ) )
65adantr 453 . 2  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  Rel  ( F  u.  G
) )
7 elun 3226 . . . . . . . 8  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  <->  ( <. x ,  y >.  e.  F  \/  <. x ,  y
>.  e.  G ) )
8 elun 3226 . . . . . . . 8  |-  ( <.
x ,  z >.  e.  ( F  u.  G
)  <->  ( <. x ,  z >.  e.  F  \/  <. x ,  z
>.  e.  G ) )
97, 8anbi12i 681 . . . . . . 7  |-  ( (
<. x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  /\  <. x ,  z >.  e.  ( F  u.  G )
)  <->  ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  \/  <. x ,  y >.  e.  G
)  /\  ( <. x ,  z >.  e.  F  \/  <. x ,  z
>.  e.  G ) ) )
10 anddi 845 . . . . . . 7  |-  ( ( ( <. x ,  y
>.  e.  F  \/  <. x ,  y >.  e.  G
)  /\  ( <. x ,  z >.  e.  F  \/  <. x ,  z
>.  e.  G ) )  <-> 
( ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  \/  (
( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) ) )
119, 10bitri 242 . . . . . 6  |-  ( (
<. x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  /\  <. x ,  z >.  e.  ( F  u.  G )
)  <->  ( ( (
<. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  \/  (
( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) ) )
12 disj1 3404 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  <->  A. x
( x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G ) )
1312biimpi 188 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  A. x
( x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G ) )
141319.21bi 1774 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G ) )
15 imnan 413 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G )  <->  -.  ( x  e.  dom  F  /\  x  e.  dom  G ) )
1614, 15sylib 190 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( x  e.  dom  F  /\  x  e.  dom  G ) )
17 vex 2730 . . . . . . . . . . . 12  |-  x  e. 
_V
18 vex 2730 . . . . . . . . . . . 12  |-  y  e. 
_V
1917, 18opeldm 4789 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  F  ->  x  e. 
dom  F )
20 vex 2730 . . . . . . . . . . . 12  |-  z  e. 
_V
2117, 20opeldm 4789 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  z >.  e.  G  ->  x  e. 
dom  G )
2219, 21anim12i 551 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
<. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  ( x  e.  dom  F  /\  x  e.  dom  G ) )
2316, 22nsyl 115 . . . . . . . . 9  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )
24 orel2 374 . . . . . . . . 9  |-  ( -.  ( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  ( (
( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
) ) )
2523, 24syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
( ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z
>.  e.  F )  \/  ( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
) ) )
2614con2d 109 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
x  e.  dom  G  ->  -.  x  e.  dom  F ) )
27 imnan 413 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  dom  G  ->  -.  x  e.  dom  F )  <->  -.  ( x  e.  dom  G  /\  x  e.  dom  F ) )
2826, 27sylib 190 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( x  e.  dom  G  /\  x  e.  dom  F ) )
2917, 18opeldm 4789 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  G  ->  x  e. 
dom  G )
3017, 20opeldm 4789 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  z >.  e.  F  ->  x  e. 
dom  F )
3129, 30anim12i 551 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
<. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  ( x  e.  dom  G  /\  x  e.  dom  F ) )
3228, 31nsyl 115 . . . . . . . . 9  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
) )
33 orel1 373 . . . . . . . . 9  |-  ( -.  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  ( (
( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  ( <. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) )
3432, 33syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
( ( <. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z
>.  e.  F )  \/  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  ( <. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) )
3525, 34orim12d 814 . . . . . . 7  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
( ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  \/  (
( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) )  -> 
( ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z
>.  e.  F )  \/  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) ) )
3635adantl 454 . . . . . 6  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  -> 
( ( ( (
<. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  \/  (
( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) )  -> 
( ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z
>.  e.  F )  \/  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) ) )
3711, 36syl5bi 210 . . . . 5  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  -> 
( ( <. x ,  y >.  e.  ( F  u.  G )  /\  <. x ,  z
>.  e.  ( F  u.  G ) )  -> 
( ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z
>.  e.  F )  \/  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) ) ) )
38 dffun4 5125 . . . . . . . . . 10  |-  ( Fun 
F  <->  ( Rel  F  /\  A. x A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) ) )
3938simprbi 452 . . . . . . . . 9  |-  ( Fun 
F  ->  A. x A. y A. z ( ( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) )
403919.21bi 1774 . . . . . . . 8  |-  ( Fun 
F  ->  A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) )
414019.21bbi 1775 . . . . . . 7  |-  ( Fun 
F  ->  ( ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) )
42 dffun4 5125 . . . . . . . . . 10  |-  ( Fun 
G  <->  ( Rel  G  /\  A. x A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) ) )
4342simprbi 452 . . . . . . . . 9  |-  ( Fun 
G  ->  A. x A. y A. z ( ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) )
444319.21bi 1774 . . . . . . . 8  |-  ( Fun 
G  ->  A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) )
454419.21bbi 1775 . . . . . . 7  |-  ( Fun 
G  ->  ( ( <. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) )
4641, 45jaao 497 . . . . . 6  |-  ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  ->  ( (
( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  y  =  z ) )
4746adantr 453 . . . . 5  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  -> 
( ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  y  =  z ) )
4837, 47syld 42 . . . 4  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  -> 
( ( <. x ,  y >.  e.  ( F  u.  G )  /\  <. x ,  z
>.  e.  ( F  u.  G ) )  -> 
y  =  z ) )
4948alrimiv 2012 . . 3  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  /\  <. x ,  z >.  e.  ( F  u.  G )
)  ->  y  =  z ) )
5049alrimivv 2013 . 2  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  A. x A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  /\  <. x ,  z >.  e.  ( F  u.  G )
)  ->  y  =  z ) )
51 dffun4 5125 . 2  |-  ( Fun  ( F  u.  G
)  <->  ( Rel  ( F  u.  G )  /\  A. x A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  /\  <. x ,  z >.  e.  ( F  u.  G )
)  ->  y  =  z ) ) )
526, 50, 51sylanbrc 648 1  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  Fun  ( F  u.  G
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 5    -> wi 6    \/ wo 359    /\ wa 360   A.wal 1532    = wceq 1619    e. wcel 1621    u. cun 3076    i^i cin 3077   (/)c0 3362   <.cop 3547   dom cdm 4580   Rel wrel 4585   Fun wfun 4586
This theorem is referenced by:  funprg  5158  funtp  5160  fnun  5207  fvun  5441  tfrlem10  6289  sbthlem7  6862  sbthlem8  6863  fodomr  6897  axdc3lem4  7963  strlemor1  13109  strleun  13112  wfrlem13  23436  repfuntw  24326  bnj1421  27761
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1926  ax-ext 2234  ax-sep 4038  ax-nul 4046  ax-pr 4108
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1883  df-eu 2118  df-mo 2119  df-clab 2240  df-cleq 2246  df-clel 2249  df-nfc 2374  df-ne 2414  df-ral 2513  df-rab 2516  df-v 2729  df-dif 3081  df-un 3083  df-in 3085  df-ss 3089  df-nul 3363  df-if 3471  df-sn 3550  df-pr 3551  df-op 3553  df-br 3921  df-opab 3975  df-id 4202  df-rel 4595  df-cnv 4596  df-co 4597  df-dm 4598  df-fun 4602
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