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Theorem suppofssd

Description: Condition for the support of a function operation to be a subset of the union of the supports of the left and right function terms. (Contributed by Steven Nguyen, 28-Aug-2023)

Ref Expression
Hypotheses suppofssd.1 ( 𝜑𝐴𝑉 )
suppofssd.2 ( 𝜑𝑍𝐵 )
suppofssd.3 ( 𝜑𝐹 : 𝐴𝐵 )
suppofssd.4 ( 𝜑𝐺 : 𝐴𝐵 )
suppofssd.5 ( 𝜑 → ( 𝑍 𝑋 𝑍 ) = 𝑍 )
Assertion suppofssd ( 𝜑 → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) supp 𝑍 ) ⊆ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 suppofssd.1 ( 𝜑𝐴𝑉 )
2 suppofssd.2 ( 𝜑𝑍𝐵 )
3 suppofssd.3 ( 𝜑𝐹 : 𝐴𝐵 )
4 suppofssd.4 ( 𝜑𝐺 : 𝐴𝐵 )
5 suppofssd.5 ( 𝜑 → ( 𝑍 𝑋 𝑍 ) = 𝑍 )
6 ovexd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝐵𝑦𝐵 ) ) → ( 𝑥 𝑋 𝑦 ) ∈ V )
7 inidm ( 𝐴𝐴 ) = 𝐴
8 6 3 4 1 1 7 off ( 𝜑 → ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) : 𝐴 ⟶ V )
9 eldif ( 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∖ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) )
10 ioran ( ¬ ( 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∨ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ↔ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) )
11 elun ( 𝑘 ∈ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ↔ ( 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∨ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) )
12 10 11 xchnxbir ( ¬ 𝑘 ∈ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ↔ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) )
13 12 anbi2i ( ( 𝑘𝐴 ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) )
14 9 13 bitri ( 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∖ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) )
15 3 ffnd ( 𝜑𝐹 Fn 𝐴 )
16 elsuppfn ( ( 𝐹 Fn 𝐴𝐴𝑉𝑍𝐵 ) → ( 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
17 15 1 2 16 syl3anc ( 𝜑 → ( 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
18 17 notbid ( 𝜑 → ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ↔ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
19 18 biimpd ( 𝜑 → ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) → ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
20 4 ffnd ( 𝜑𝐺 Fn 𝐴 )
21 elsuppfn ( ( 𝐺 Fn 𝐴𝐴𝑉𝑍𝐵 ) → ( 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
22 20 1 2 21 syl3anc ( 𝜑 → ( 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ↔ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
23 22 notbid ( 𝜑 → ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ↔ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
24 23 biimpd ( 𝜑 → ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) → ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
25 19 24 anim12d ( 𝜑 → ( ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) → ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ∧ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) ) )
26 25 anim2d ( 𝜑 → ( ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) → ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ∧ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) ) ) )
27 26 imp ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) ) → ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ∧ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) ) )
28 pm3.2 ( 𝑘𝐴 → ( ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 → ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
29 28 necon1bd ( 𝑘𝐴 → ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) → ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ) )
30 pm3.2 ( 𝑘𝐴 → ( ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 → ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) )
31 30 necon1bd ( 𝑘𝐴 → ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) → ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) )
32 29 31 anim12d ( 𝑘𝐴 → ( ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ∧ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) → ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) )
33 32 imdistani ( ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ∧ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) ) → ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) )
34 15 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → 𝐹 Fn 𝐴 )
35 20 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → 𝐺 Fn 𝐴 )
36 1 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → 𝐴𝑉 )
37 simprl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → 𝑘𝐴 )
38 fnfvof ( ( ( 𝐹 Fn 𝐴𝐺 Fn 𝐴 ) ∧ ( 𝐴𝑉𝑘𝐴 ) ) → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) ‘ 𝑘 ) = ( ( 𝐹𝑘 ) 𝑋 ( 𝐺𝑘 ) ) )
39 34 35 36 37 38 syl22anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) ‘ 𝑘 ) = ( ( 𝐹𝑘 ) 𝑋 ( 𝐺𝑘 ) ) )
40 oveq12 ( ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) → ( ( 𝐹𝑘 ) 𝑋 ( 𝐺𝑘 ) ) = ( 𝑍 𝑋 𝑍 ) )
41 40 ad2antll ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑘 ) 𝑋 ( 𝐺𝑘 ) ) = ( 𝑍 𝑋 𝑍 ) )
42 5 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → ( 𝑍 𝑋 𝑍 ) = 𝑍 )
43 39 41 42 3eqtrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ( 𝐹𝑘 ) = 𝑍 ∧ ( 𝐺𝑘 ) = 𝑍 ) ) ) → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) ‘ 𝑘 ) = 𝑍 )
44 33 43 sylan2 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐹𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ∧ ¬ ( 𝑘𝐴 ∧ ( 𝐺𝑘 ) ≠ 𝑍 ) ) ) ) → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) ‘ 𝑘 ) = 𝑍 )
45 27 44 syldan ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘𝐴 ∧ ( ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) ) → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) ‘ 𝑘 ) = 𝑍 )
46 14 45 sylan2b ( ( 𝜑𝑘 ∈ ( 𝐴 ∖ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) ) ) → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) ‘ 𝑘 ) = 𝑍 )
47 8 46 suppss ( 𝜑 → ( ( 𝐹f 𝑋 𝐺 ) supp 𝑍 ) ⊆ ( ( 𝐹 supp 𝑍 ) ∪ ( 𝐺 supp 𝑍 ) ) )