Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ballotlemfelz Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ballotlemfelz 30325
Description: (𝐹𝐶) has values in . (Contributed by Thierry Arnoux, 23-Nov-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
ballotth.m 𝑀 ∈ ℕ
ballotth.n 𝑁 ∈ ℕ
ballotth.o 𝑂 = {𝑐 ∈ 𝒫 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∣ (#‘𝑐) = 𝑀}
ballotth.p 𝑃 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑂 ↦ ((#‘𝑥) / (#‘𝑂)))
ballotth.f 𝐹 = (𝑐𝑂 ↦ (𝑖 ∈ ℤ ↦ ((#‘((1...𝑖) ∩ 𝑐)) − (#‘((1...𝑖) ∖ 𝑐)))))
ballotlemfval.c (𝜑𝐶𝑂)
ballotlemfval.j (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
Assertion
Ref Expression
ballotlemfelz (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) ∈ ℤ)
Distinct variable groups:   𝑀,𝑐   𝑁,𝑐   𝑂,𝑐   𝑖,𝑀   𝑖,𝑁   𝑖,𝑂,𝑐   𝐹,𝑐,𝑖   𝐶,𝑖   𝑖,𝐽   𝜑,𝑖
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑐)   𝐶(𝑥,𝑐)   𝑃(𝑥,𝑖,𝑐)   𝐹(𝑥)   𝐽(𝑥,𝑐)   𝑀(𝑥)   𝑁(𝑥)   𝑂(𝑥)

Proof of Theorem ballotlemfelz
StepHypRef Expression
1 ballotth.m . . 3 𝑀 ∈ ℕ
2 ballotth.n . . 3 𝑁 ∈ ℕ
3 ballotth.o . . 3 𝑂 = {𝑐 ∈ 𝒫 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∣ (#‘𝑐) = 𝑀}
4 ballotth.p . . 3 𝑃 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑂 ↦ ((#‘𝑥) / (#‘𝑂)))
5 ballotth.f . . 3 𝐹 = (𝑐𝑂 ↦ (𝑖 ∈ ℤ ↦ ((#‘((1...𝑖) ∩ 𝑐)) − (#‘((1...𝑖) ∖ 𝑐)))))
6 ballotlemfval.c . . 3 (𝜑𝐶𝑂)
7 ballotlemfval.j . . 3 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
81, 2, 3, 4, 5, 6, 7ballotlemfval 30324 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
9 fzfi 12708 . . . . . 6 (1...𝐽) ∈ Fin
10 inss1 3816 . . . . . 6 ((1...𝐽) ∩ 𝐶) ⊆ (1...𝐽)
11 ssfi 8125 . . . . . 6 (((1...𝐽) ∈ Fin ∧ ((1...𝐽) ∩ 𝐶) ⊆ (1...𝐽)) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) ∈ Fin)
129, 10, 11mp2an 707 . . . . 5 ((1...𝐽) ∩ 𝐶) ∈ Fin
13 hashcl 13084 . . . . 5 (((1...𝐽) ∩ 𝐶) ∈ Fin → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) ∈ ℕ0)
1412, 13ax-mp 5 . . . 4 (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) ∈ ℕ0
1514nn0zi 11347 . . 3 (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) ∈ ℤ
16 difss 3720 . . . . . 6 ((1...𝐽) ∖ 𝐶) ⊆ (1...𝐽)
17 ssfi 8125 . . . . . 6 (((1...𝐽) ∈ Fin ∧ ((1...𝐽) ∖ 𝐶) ⊆ (1...𝐽)) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) ∈ Fin)
189, 16, 17mp2an 707 . . . . 5 ((1...𝐽) ∖ 𝐶) ∈ Fin
19 hashcl 13084 . . . . 5 (((1...𝐽) ∖ 𝐶) ∈ Fin → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) ∈ ℕ0)
2018, 19ax-mp 5 . . . 4 (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) ∈ ℕ0
2120nn0zi 11347 . . 3 (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) ∈ ℤ
22 zsubcl 11364 . . 3 (((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) ∈ ℤ ∧ (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) ∈ ℤ) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) ∈ ℤ)
2315, 21, 22mp2an 707 . 2 ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) ∈ ℤ
248, 23syl6eqel 2712 1 (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) ∈ ℤ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1480  wcel 1992  {crab 2916  cdif 3557  cin 3559  wss 3560  𝒫 cpw 4135  cmpt 4678  cfv 5850  (class class class)co 6605  Fincfn 7900  1c1 9882   + caddc 9884  cmin 10211   / cdiv 10629  cn 10965  0cn0 11237  cz 11322  ...cfz 12265  #chash 13054
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-card 8710  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-nn 10966  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-fz 12266  df-hash 13055
This theorem is referenced by:  ballotlemfc0  30327  ballotlemfcc  30328  ballotlemodife  30332  ballotlemic  30341  ballotlem1c  30342  ballotlemfrceq  30363  ballotlemfrcn0  30364
  Copyright terms: Public domain W3C validator