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Theorem fsuppunbi

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)

Ref Expression
Hypothesis fsuppunbi.u ⊢ φ → Fun ⁡ F ∪ G
Assertion fsuppunbi ⊢ φ → finSupp Z⁡ F ∪ G ↔ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fsuppunbi.u ⊢ φ → Fun ⁡ F ∪ G
2 relfsupp ⊢ Rel ⁡ finSupp
3 2 brrelex12i ⊢ finSupp Z⁡ F ∪ G → F ∪ G ∈ V ∧ Z ∈ V
4 unexb ⊢ F ∈ V ∧ G ∈ V ↔ F ∪ G ∈ V
5 simpr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin → F ∪ G supp Z ∈ Fin
6 5 adantr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → F ∪ G supp Z ∈ Fin
7 simprlr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → G ∈ V
8 7 suppun ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → F supp Z ⊆ F ∪ G supp Z
9 6 8 ssfid ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → F supp Z ∈ Fin
10 fununfun ⊢ Fun ⁡ F ∪ G → Fun ⁡ F ∧ Fun ⁡ G
11 10 simpld ⊢ Fun ⁡ F ∪ G → Fun ⁡ F
12 11 adantr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin → Fun ⁡ F
13 12 adantr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → Fun ⁡ F
14 simprll ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → F ∈ V
15 simpr ⊢ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → Z ∈ V
16 15 adantl ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → Z ∈ V
17 funisfsupp ⊢ Fun ⁡ F ∧ F ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F ↔ F supp Z ∈ Fin
18 13 14 16 17 syl3anc ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F ↔ F supp Z ∈ Fin
19 9 18 mpbird ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F
20 uncom ⊢ F ∪ G = G ∪ F
21 20 oveq1i ⊢ F ∪ G supp Z = G ∪ F supp Z
22 21 eleq1i ⊢ F ∪ G supp Z ∈ Fin ↔ G ∪ F supp Z ∈ Fin
23 22 bilani ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin → G ∪ F supp Z ∈ Fin
24 23 adantr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → G ∪ F supp Z ∈ Fin
25 14 suppun ⊢ 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 ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → G supp Z ∈ Fin
27 10 simprd ⊢ Fun ⁡ F ∪ G → Fun ⁡ G
28 27 adantr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin → Fun ⁡ G
29 28 adantr ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → Fun ⁡ G
30 funisfsupp ⊢ Fun ⁡ G ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ G ↔ G supp Z ∈ Fin
31 29 7 16 30 syl3anc ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ G ↔ G supp Z ∈ Fin
32 26 31 mpbird ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ G
33 19 32 jca ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
34 33 a1d ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin ∧ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → φ → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
35 34 ex ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin → F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → φ → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
36 fsuppimp ⊢ finSupp Z⁡ F ∪ G → Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G supp Z ∈ Fin
37 35 36 syl11 ⊢ F ∈ V ∧ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F ∪ G → φ → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
38 4 37 sylanbr ⊢ F ∪ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F ∪ G → φ → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
39 3 38 mpcom ⊢ finSupp Z⁡ F ∪ G → φ → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
40 39 com12 ⊢ φ → finSupp Z⁡ F ∪ G → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G
41 simpl ⊢ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → finSupp Z⁡ F
42 simpr ⊢ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → finSupp Z⁡ G
43 41 42 fsuppun ⊢ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → F ∪ G supp Z ∈ Fin
44 43 adantl ⊢ φ ∧ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → F ∪ G supp Z ∈ Fin
45 1 adantr ⊢ φ ∧ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → Fun ⁡ F ∪ G
46 2 brrelex1i ⊢ finSupp Z⁡ F → F ∈ V
47 2 brrelex1i ⊢ finSupp Z⁡ G → G ∈ V
48 unexg ⊢ F ∈ V ∧ G ∈ V → F ∪ G ∈ V
49 46 47 48 syl2an ⊢ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → F ∪ G ∈ V
50 49 adantl ⊢ φ ∧ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → F ∪ G ∈ V
51 2 brrelex2i ⊢ finSupp Z⁡ F → Z ∈ V
52 51 adantr ⊢ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → Z ∈ V
53 52 adantl ⊢ φ ∧ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → Z ∈ V
54 funisfsupp ⊢ Fun ⁡ F ∪ G ∧ F ∪ G ∈ V ∧ Z ∈ V → finSupp Z⁡ F ∪ G ↔ F ∪ G supp Z ∈ Fin
55 45 50 53 54 syl3anc ⊢ φ ∧ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → finSupp Z⁡ F ∪ G ↔ F ∪ G supp Z ∈ Fin
56 44 55 mpbird ⊢ φ ∧ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → finSupp Z⁡ F ∪ G
57 56 ex ⊢ φ → finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G → finSupp Z⁡ F ∪ G
58 40 57 impbid ⊢ φ → finSupp Z⁡ F ∪ G ↔ finSupp Z⁡ F ∧ finSupp Z⁡ G