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Theorem funun 5586
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
Dummy variables  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 funrel 5561 . . . . 5  |-  ( Fun 
F  ->  Rel  F )
2 funrel 5561 . . . . 5  |-  ( Fun 
G  ->  Rel  G )
31, 2anim12i 568 . . . 4  |-  ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  ->  ( Rel  F  /\  Rel  G ) )
4 relun 4912 . . . 4  |-  ( Rel  ( F  u.  G
)  <->  ( Rel  F  /\  Rel  G ) )
53, 4sylibr 215 . . 3  |-  ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  ->  Rel  ( F  u.  G ) )
65adantr 466 . 2  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  Rel  ( F  u.  G
) )
7 elun 3549 . . . . . . . 8  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  ( F  u.  G
)  <->  ( <. x ,  y >.  e.  F  \/  <. x ,  y
>.  e.  G ) )
8 elun 3549 . . . . . . . 8  |-  ( <.
x ,  z >.  e.  ( F  u.  G
)  <->  ( <. x ,  z >.  e.  F  \/  <. x ,  z
>.  e.  G ) )
97, 8anbi12i 701 . . . . . . 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 878 . . . . . . 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 252 . . . . . 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 3780 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  <->  A. x
( x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G ) )
1312biimpi 197 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  A. x
( x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G ) )
141319.21bi 1924 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G ) )
15 imnan 423 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  dom  F  ->  -.  x  e.  dom  G )  <->  -.  ( x  e.  dom  F  /\  x  e.  dom  G ) )
1614, 15sylib 199 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( x  e.  dom  F  /\  x  e.  dom  G ) )
17 vex 3025 . . . . . . . . . . . 12  |-  x  e. 
_V
18 vex 3025 . . . . . . . . . . . 12  |-  y  e. 
_V
1917, 18opeldm 5000 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  F  ->  x  e. 
dom  F )
20 vex 3025 . . . . . . . . . . . 12  |-  z  e. 
_V
2117, 20opeldm 5000 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  z >.  e.  G  ->  x  e. 
dom  G )
2219, 21anim12i 568 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
<. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  ( x  e.  dom  F  /\  x  e.  dom  G ) )
2316, 22nsyl 124 . . . . . . . . 9  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )
24 orel2 384 . . . . . . . . 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 118 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  (
x  e.  dom  G  ->  -.  x  e.  dom  F ) )
27 imnan 423 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  dom  G  ->  -.  x  e.  dom  F )  <->  -.  ( x  e.  dom  G  /\  x  e.  dom  F ) )
2826, 27sylib 199 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( x  e.  dom  G  /\  x  e.  dom  F ) )
2917, 18opeldm 5000 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  G  ->  x  e. 
dom  G )
3017, 20opeldm 5000 . . . . . . . . . . 11  |-  ( <.
x ,  z >.  e.  F  ->  x  e. 
dom  F )
3129, 30anim12i 568 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
<. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  ( x  e.  dom  G  /\  x  e.  dom  F ) )
3228, 31nsyl 124 . . . . . . . . 9  |-  ( ( dom  F  i^i  dom  G )  =  (/)  ->  -.  ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  F
) )
33 orel1 383 . . . . . . . . 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 846 . . . . . . 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 467 . . . . . 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 220 . . . . 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 5556 . . . . . . . . . 10  |-  ( Fun 
F  <->  ( Rel  F  /\  A. x A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) ) )
3938simprbi 465 . . . . . . . . 9  |-  ( Fun 
F  ->  A. x A. y A. z ( ( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) )
403919.21bi 1924 . . . . . . . 8  |-  ( Fun 
F  ->  A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) )
414019.21bbi 1925 . . . . . . 7  |-  ( Fun 
F  ->  ( ( <. x ,  y >.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  ->  y  =  z ) )
42 dffun4 5556 . . . . . . . . . 10  |-  ( Fun 
G  <->  ( Rel  G  /\  A. x A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) ) )
4342simprbi 465 . . . . . . . . 9  |-  ( Fun 
G  ->  A. x A. y A. z ( ( <. x ,  y
>.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) )
444319.21bi 1924 . . . . . . . 8  |-  ( Fun 
G  ->  A. y A. z ( ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) )
454419.21bbi 1925 . . . . . . 7  |-  ( Fun 
G  ->  ( ( <. x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
)  ->  y  =  z ) )
4641, 45jaao 511 . . . . . 6  |-  ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  ->  ( (
( <. x ,  y
>.  e.  F  /\  <. x ,  z >.  e.  F
)  \/  ( <.
x ,  y >.  e.  G  /\  <. x ,  z >.  e.  G
) )  ->  y  =  z ) )
4746adantr 466 . . . . 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 45 . . . 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 1767 . . 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 1768 . 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 5556 . 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 668 1  |-  ( ( ( Fun  F  /\  Fun  G )  /\  ( dom  F  i^i  dom  G
)  =  (/) )  ->  Fun  ( F  u.  G
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    \/ wo 369    /\ wa 370   A.wal 1435    = wceq 1437    e. wcel 1872    u. cun 3377    i^i cin 3378   (/)c0 3704   <.cop 3947   dom cdm 4796   Rel wrel 4801   Fun wfun 5538
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1663  ax-4 1676  ax-5 1752  ax-6 1798  ax-7 1843  ax-9 1876  ax-10 1891  ax-11 1896  ax-12 1909  ax-13 2063  ax-ext 2408  ax-sep 4489  ax-nul 4498  ax-pr 4603
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3an 984  df-tru 1440  df-ex 1658  df-nf 1662  df-sb 1791  df-eu 2280  df-mo 2281  df-clab 2415  df-cleq 2421  df-clel 2424  df-nfc 2558  df-ne 2601  df-ral 2719  df-rab 2723  df-v 3024  df-dif 3382  df-un 3384  df-in 3386  df-ss 3393  df-nul 3705  df-if 3855  df-sn 3942  df-pr 3944  df-op 3948  df-br 4367  df-opab 4426  df-id 4711  df-rel 4803  df-cnv 4804  df-co 4805  df-dm 4806  df-fun 5546
This theorem is referenced by:  funprg  5593  funtpg  5594  funtp  5596  fnun  5643  fvun  5895  wfrlem13  7003  tfrlem10  7060  sbthlem7  7641  sbthlem8  7642  fodomr  7676  funsnfsupp  7860  axdc3lem4  8834  strlemor1  15160  strleun  15163  bnj1421  29803
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