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Theorem fununi 2705
Description: The union of a chain (with respect to inclusion) of functions is a function.
Assertion
Ref Expression
fununi (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → Fun A)
Distinct variable group(s):   f,g,A

Proof of Theorem fununi
StepHypRef Expression
1 funrel 2681 . . . . . 6 (Fun f → Rel f)
21adantr 306 . . . . 5 ((Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → Rel f)
32r19.20si 1254 . . . 4 (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → ∀fA Rel f)
4 reluni 2493 . . . 4 (Rel A ↔ ∀fA Rel f)
53, 4sylibr 175 . . 3 (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → Rel A)
6 r19.28av 1294 . . . . 5 ((Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → ∀gA (Fun f ∧ (fggf)))
76r19.20si 1254 . . . 4 (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → ∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)))
8 ssel 1502 . . . . . . . . . . . . . 14 (wv → (⟨x, y⟩ ∈ w → ⟨x, y⟩ ∈ v))
98anim1d 432 . . . . . . . . . . . . 13 (wv → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → (⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)))
10 dffun4 2676 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Fun v ↔ (Rel v ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
1110pm3.27bd 263 . . . . . . . . . . . . . 14 (Fun v → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
12 ax-4 673 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀yz((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z) → ∀z((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
1312a4s 682 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z) → ∀z((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
14 ax-4 673 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀z((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z) → ((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
1511, 13, 143syl 21 . . . . . . . . . . . . 13 (Fun v → ((⟨x, y⟩ ∈ v ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
169, 15syl9r 56 . . . . . . . . . . . 12 (Fun v → (wv → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
1716adantl 305 . . . . . . . . . . 11 ((Fun w ∧ Fun v) → (wv → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
18 ssel 1502 . . . . . . . . . . . . . 14 (vw → (⟨x, z⟩ ∈ v → ⟨x, z⟩ ∈ w))
1918anim2d 433 . . . . . . . . . . . . 13 (vw → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w)))
20 dffun4 2676 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Fun w ↔ (Rel w ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z)))
2120pm3.27bd 263 . . . . . . . . . . . . . 14 (Fun w → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z))
22 ax-4 673 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀yz((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z) → ∀z((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z))
2322a4s 682 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z) → ∀z((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z))
24 ax-4 673 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀z((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z) → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z))
2521, 23, 243syl 21 . . . . . . . . . . . . 13 (Fun w → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ w) → y = z))
2619, 25syl9r 56 . . . . . . . . . . . 12 (Fun w → (vw → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
2726adantr 306 . . . . . . . . . . 11 ((Fun w ∧ Fun v) → (vw → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
2817, 27jaod 329 . . . . . . . . . 10 ((Fun w ∧ Fun v) → ((wvvw) → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
2928imp 277 . . . . . . . . 9 (((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)) → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
3029r19.20si 1254 . . . . . . . 8 (∀vA ((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)) → ∀vA ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
3130r19.20si 1254 . . . . . . 7 (∀wAvA ((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)) → ∀wAvA ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
32 funeq 2683 . . . . . . . . . . 11 (f = w → (Fun f ↔ Fun w))
33 sseq1 1521 . . . . . . . . . . . 12 (f = w → (fgwg))
34 sseq2 1522 . . . . . . . . . . . 12 (f = w → (gfgw))
3533, 34orbi12d 475 . . . . . . . . . . 11 (f = w → ((fggf) ↔ (wggw)))
3632, 35anbi12d 476 . . . . . . . . . 10 (f = w → ((Fun f ∧ (fggf)) ↔ (Fun w ∧ (wggw))))
37 sseq2 1522 . . . . . . . . . . . 12 (g = v → (wgwv))
38 sseq1 1521 . . . . . . . . . . . 12 (g = v → (gwvw))
3937, 38orbi12d 475 . . . . . . . . . . 11 (g = v → ((wggw) ↔ (wvvw)))
4039anbi2d 468 . . . . . . . . . 10 (g = v → ((Fun w ∧ (wggw)) ↔ (Fun w ∧ (wvvw))))
4136, 40cbvral2v 1336 . . . . . . . . 9 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) ↔ ∀wAvA (Fun w ∧ (wvvw)))
42 ralcom 1312 . . . . . . . . . 10 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) ↔ ∀gAfA (Fun f ∧ (fggf)))
43 sseq1 1521 . . . . . . . . . . . . . 14 (g = w → (gfwf))
44 sseq2 1522 . . . . . . . . . . . . . 14 (g = w → (fgfw))
4543, 44orbi12d 475 . . . . . . . . . . . . 13 (g = w → ((gffg) ↔ (wffw)))
46 orcom 209 . . . . . . . . . . . . 13 ((fggf) ↔ (gffg))
4745, 46syl5bb 410 . . . . . . . . . . . 12 (g = w → ((fggf) ↔ (wffw)))
4847anbi2d 468 . . . . . . . . . . 11 (g = w → ((Fun f ∧ (fggf)) ↔ (Fun f ∧ (wffw))))
49 funeq 2683 . . . . . . . . . . . 12 (f = v → (Fun f ↔ Fun v))
50 sseq2 1522 . . . . . . . . . . . . 13 (f = v → (wfwv))
51 sseq1 1521 . . . . . . . . . . . . 13 (f = v → (fwvw))
5250, 51orbi12d 475 . . . . . . . . . . . 12 (f = v → ((wffw) ↔ (wvvw)))
5349, 52anbi12d 476 . . . . . . . . . . 11 (f = v → ((Fun f ∧ (wffw)) ↔ (Fun v ∧ (wvvw))))
5448, 53cbvral2v 1336 . . . . . . . . . 10 (∀gAfA (Fun f ∧ (fggf)) ↔ ∀wAvA (Fun v ∧ (wvvw)))
5542, 54bitr 151 . . . . . . . . 9 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) ↔ ∀wAvA (Fun v ∧ (wvvw)))
5641, 55anbi12i 369 . . . . . . . 8 ((∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) ∧ ∀fAgA (Fun f ∧ (fggf))) ↔ (∀wAvA (Fun w ∧ (wvvw)) ∧ ∀wAvA (Fun v ∧ (wvvw))))
57 anidm 331 . . . . . . . 8 ((∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) ∧ ∀fAgA (Fun f ∧ (fggf))) ↔ ∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)))
58 anandir 393 . . . . . . . . . 10 (((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)) ↔ ((Fun w ∧ (wvvw)) ∧ (Fun v ∧ (wvvw))))
5958bi2ral 1225 . . . . . . . . 9 (∀wAvA ((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)) ↔ ∀wAvA ((Fun w ∧ (wvvw)) ∧ (Fun v ∧ (wvvw))))
60 r19.26-2 1290 . . . . . . . . 9 (∀wAvA ((Fun w ∧ (wvvw)) ∧ (Fun v ∧ (wvvw))) ↔ (∀wAvA (Fun w ∧ (wvvw)) ∧ ∀wAvA (Fun v ∧ (wvvw))))
6159, 60bitr2 152 . . . . . . . 8 ((∀wAvA (Fun w ∧ (wvvw)) ∧ ∀wAvA (Fun v ∧ (wvvw))) ↔ ∀wAvA ((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)))
6256, 57, 613bitr3 156 . . . . . . 7 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) ↔ ∀wAvA ((Fun w ∧ Fun v) ∧ (wvvw)))
63 eluni 1922 . . . . . . . . . . 11 (⟨x, y⟩ ∈ A ↔ ∃w(⟨x, y⟩ ∈ wwA))
64 eluni 1922 . . . . . . . . . . 11 (⟨x, z⟩ ∈ A ↔ ∃v(⟨x, z⟩ ∈ vvA))
6563, 64anbi12i 369 . . . . . . . . . 10 ((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) ↔ (∃w(⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ ∃v(⟨x, z⟩ ∈ vvA)))
66 eeanv 980 . . . . . . . . . . 11 (∃wv((⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ (⟨x, z⟩ ∈ vvA)) ↔ (∃w(⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ ∃v(⟨x, z⟩ ∈ vvA)))
67 an4 388 . . . . . . . . . . . . 13 (((⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ (⟨x, z⟩ ∈ vvA)) ↔ ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) ∧ (wAvA)))
68 ancom 333 . . . . . . . . . . . . 13 (((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) ∧ (wAvA)) ↔ ((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)))
6967, 68bitr 151 . . . . . . . . . . . 12 (((⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ (⟨x, z⟩ ∈ vvA)) ↔ ((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)))
7069bi2ex 734 . . . . . . . . . . 11 (∃wv((⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ (⟨x, z⟩ ∈ vvA)) ↔ ∃wv((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)))
7166, 70bitr3 153 . . . . . . . . . 10 ((∃w(⟨x, y⟩ ∈ wwA) ∧ ∃v(⟨x, z⟩ ∈ vvA)) ↔ ∃wv((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)))
7265, 71bitr 151 . . . . . . . . 9 ((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) ↔ ∃wv((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)))
7372imbi1i 161 . . . . . . . 8 (((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z) ↔ (∃wv((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z))
74 19.23v 950 . . . . . . . . . 10 (∀v(((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ (∃v((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z))
7574bial 695 . . . . . . . . 9 (∀wv(((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ ∀w(∃v((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z))
76 impexp 276 . . . . . . . . . . 11 ((((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ ((wAvA) → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
7776bi2al 696 . . . . . . . . . 10 (∀wv(((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ ∀wv((wAvA) → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
78 r2al 1231 . . . . . . . . . 10 (∀wAvA ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z) ↔ ∀wv((wAvA) → ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z)))
7977, 78bitr4 154 . . . . . . . . 9 (∀wv(((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ ∀wAvA ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
80 19.23v 950 . . . . . . . . 9 (∀w(∃v((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ (∃wv((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z))
8175, 79, 803bitr3r 157 . . . . . . . 8 ((∃wv((wAvA) ∧ (⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v)) → y = z) ↔ ∀wAvA ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
8273, 81bitr 151 . . . . . . 7 (((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z) ↔ ∀wAvA ((⟨x, y⟩ ∈ w ∧ ⟨x, z⟩ ∈ v) → y = z))
8331, 62, 823imtr4 192 . . . . . 6 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) → ((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z))
848319.21aiv 943 . . . . 5 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) → ∀z((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z))
858419.21aivv 944 . . . 4 (∀fAgA (Fun f ∧ (fggf)) → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z))
867, 85syl 12 . . 3 (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z))
875, 86jca 236 . 2 (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → (Rel A ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z)))
88 dffun4 2676 . 2 (Fun A ↔ (Rel A ∧ ∀xyz((⟨x, y⟩ ∈ A ∧ ⟨x, z⟩ ∈ A) → y = z)))
8987, 88sylibr 175 1 (∀fA (Fun f ∧ ∀gA (fggf)) → Fun A)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 2   ∨ wo 195   ∧ wa 196  ∀wal 672  ∃wex 678   = weq 797   ∈ wcel 1092  ∀wral 1201   ⊆ wss 1487  ⟨cop 1810  cuni 1919  Rel wrel 2415  Fun wfun 2416
This theorem is referenced by:  funcnvuni 2706  fun11uni 2707
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-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ral 1205  df-rex 1206  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-uni 1920  df-br 2063  df-opab 2098  df-id 2125  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-fun 2432
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