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Theorem funun 2700
Description: The union of functions with disjoint domains is a function. Theorem 4.6 of [Monk1] p. 43.
Assertion
Ref Expression
funun (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → Fun (FG))

Proof of Theorem funun
StepHypRef Expression
1 funrel 2681 . . . . . 6 (Fun F → Rel F)
2 funrel 2681 . . . . . 6 (Fun G → Rel G)
31, 2anim12i 268 . . . . 5 ((Fun F ∧ Fun G) → (Rel F ∧ Rel G))
4 relun 2490 . . . . 5 (Rel (FG) ↔ (Rel F ∧ Rel G))
53, 4sylibr 175 . . . 4 ((Fun F ∧ Fun G) → Rel (FG))
65adantr 306 . . 3 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → Rel (FG))
7 disj1 1734 . . . . . . . . . . . . . 14 ((dom F ∩ dom G) = ∅ ↔ ∀x(x ∈ dom F → ¬ x ∈ dom G))
87biimp 133 . . . . . . . . . . . . 13 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → ∀x(x ∈ dom F → ¬ x ∈ dom G))
9819.21bi 742 . . . . . . . . . . . 12 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → (x ∈ dom F → ¬ x ∈ dom G))
10 imnan 207 . . . . . . . . . . . 12 ((x ∈ dom F → ¬ x ∈ dom G) ↔ ¬ (x ∈ dom Fx ∈ dom G))
119, 10sylib 173 . . . . . . . . . . 11 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → ¬ (x ∈ dom Fx ∈ dom G))
12 visset 1350 . . . . . . . . . . . . 13 xV
1312opeldm 2534 . . . . . . . . . . . 12 (⟨x, y⟩ ∈ Fx ∈ dom F)
1412opeldm 2534 . . . . . . . . . . . 12 (⟨x, z⟩ ∈ Gx ∈ dom G)
1513, 14anim12i 268 . . . . . . . . . . 11 ((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G) → (x ∈ dom Fx ∈ dom G))
1611, 15nsyl 102 . . . . . . . . . 10 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → ¬ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))
17 orel2 213 . . . . . . . . . 10 (¬ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G) → (((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) → (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F)))
1816, 17syl 12 . . . . . . . . 9 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → (((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) → (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F)))
199con2d 83 . . . . . . . . . . . 12 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → (x ∈ dom G → ¬ x ∈ dom F))
20 imnan 207 . . . . . . . . . . . 12 ((x ∈ dom G → ¬ x ∈ dom F) ↔ ¬ (x ∈ dom Gx ∈ dom F))
2119, 20sylib 173 . . . . . . . . . . 11 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → ¬ (x ∈ dom Gx ∈ dom F))
2212opeldm 2534 . . . . . . . . . . . 12 (⟨x, y⟩ ∈ Gx ∈ dom G)
2312opeldm 2534 . . . . . . . . . . . 12 (⟨x, z⟩ ∈ Fx ∈ dom F)
2422, 23anim12i 268 . . . . . . . . . . 11 ((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) → (x ∈ dom Gx ∈ dom F))
2521, 24nsyl 102 . . . . . . . . . 10 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → ¬ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F))
26 orel1 212 . . . . . . . . . 10 (¬ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) → (((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) → (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)))
2725, 26syl 12 . . . . . . . . 9 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → (((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) → (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)))
2818, 27orim12d 436 . . . . . . . 8 ((dom F ∩ dom G) = ∅ → ((((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) ∨ ((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))) → ((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))))
2928adantl 305 . . . . . . 7 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → ((((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) ∨ ((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))) → ((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))))
30 elun 1601 . . . . . . . . 9 (⟨x, y⟩ ∈ (FG) ↔ (⟨x, y⟩ ∈ F ∨ ⟨x, y⟩ ∈ G))
31 elun 1601 . . . . . . . . 9 (⟨x, z⟩ ∈ (FG) ↔ (⟨x, z⟩ ∈ F ∨ ⟨x, z⟩ ∈ G))
3230, 31anbi12i 369 . . . . . . . 8 ((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) ↔ ((⟨x, y⟩ ∈ F ∨ ⟨x, y⟩ ∈ G) ∧ (⟨x, z⟩ ∈ F ∨ ⟨x, z⟩ ∈ G)))
33 anddi 459 . . . . . . . 8 (((⟨x, y⟩ ∈ F ∨ ⟨x, y⟩ ∈ G) ∧ (⟨x, z⟩ ∈ F ∨ ⟨x, z⟩ ∈ G)) ↔ (((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) ∨ ((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))))
3432, 33bitr 151 . . . . . . 7 ((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) ↔ (((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) ∨ ((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))))
3529, 34syl5ib 181 . . . . . 6 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → ((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) → ((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G))))
36 dffun4 2676 . . . . . . . . . . 11 (Fun F ↔ (Rel F ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) → y = z)))
3736pm3.27bd 263 . . . . . . . . . 10 (Fun F → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) → y = z))
383719.21bi 742 . . . . . . . . 9 (Fun F → ∀yz((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) → y = z))
393819.21bbi 743 . . . . . . . 8 (Fun F → ((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) → y = z))
40 dffun4 2676 . . . . . . . . . . 11 (Fun G ↔ (Rel G ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G) → y = z)))
4140pm3.27bd 263 . . . . . . . . . 10 (Fun G → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G) → y = z))
424119.21bi 742 . . . . . . . . 9 (Fun G → ∀yz((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G) → y = z))
434219.21bbi 743 . . . . . . . 8 (Fun G → ((⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G) → y = z))
4439, 43jaao 330 . . . . . . 7 ((Fun F ∧ Fun G) → (((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) → y = z))
4544adantr 306 . . . . . 6 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → (((⟨x, y⟩ ∈ F ∧ ⟨x, z⟩ ∈ F) ∨ (⟨x, y⟩ ∈ G ∧ ⟨x, z⟩ ∈ G)) → y = z))
4635, 45syld 27 . . . . 5 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → ((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) → y = z))
474619.21aiv 943 . . . 4 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → ∀z((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) → y = z))
484719.21aivv 944 . . 3 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) → y = z))
496, 48jca 236 . 2 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → (Rel (FG) ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) → y = z)))
50 dffun4 2676 . 2 (Fun (FG) ↔ (Rel (FG) ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ (FG) ∧ ⟨x, z⟩ ∈ (FG)) → y = z)))
5149, 50sylibr 175 1 (((Fun F ∧ Fun G) ∧ (dom F ∩ dom G) = ∅) → Fun (FG))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 1   → wi 2   ∨ wo 195   ∧ wa 196  ∀wal 672   = weq 797   = wceq 1091   ∈ wcel 1092   ∪ cun 1485   ∩ cin 1486  ∅c0 1707  ⟨cop 1810  dom cdm 2410  Rel wrel 2415  Fun wfun 2416
This theorem is referenced by:  fnun 2730  tfrlem10 2958  sbthlem7 3355  sbthlem8 3356  fodomb 3615
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-pow 1077
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-ex 679  df-sb 853  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ral 1205  df-v 1349  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-nul 1708  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-op 1815  df-br 2063  df-opab 2098  df-id 2125  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-fun 2432
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