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Theorem ballotfilemth 13283
Description: Lemma for ballotfi 13284. The result, with several additional hypotheses which are for use during the proof. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Dec-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
ballotth.m  |-  M  e.  NN
ballotth.n  |-  N  e.  NN
ballotfilem.o  |-  O  =  { c  e.  ( ~P ( 1 ... ( M  +  N
) )  i^i  Fin )  |  ( `  c
)  =  M }
ballotfilem.p  |-  P  =  ( x  e.  ( ~P O  i^i  Fin )  |->  ( ( `  x
)  /  ( `  O
) ) )
ballotth.f  |-  F  =  ( c  e.  O  |->  ( i  e.  ZZ  |->  ( ( `  ( (
1 ... i )  i^i  c ) )  -  ( `  ( ( 1 ... i )  \ 
c ) ) ) ) )
ballotth.e  |-  E  =  { c  e.  O  |  A. i  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) 0  <  ( ( F `  c ) `
 i ) }
ballotth.mgtn  |-  N  < 
M
ballotth.i  |-  I  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|-> inf ( { k  e.  ( 1 ... ( M  +  N )
)  |  ( ( F `  c ) `
 k )  =  0 } ,  RR ,  <  ) )
ballotth.s  |-  S  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  ( i  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) 
|->  if ( i  <_ 
( I `  c
) ,  ( ( ( I `  c
)  +  1 )  -  i ) ,  i ) ) )
ballotth.r  |-  R  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  ( ( S `  c ) " c
) )
Assertion
Ref Expression
ballotfilemth  |-  ( P `
 E )  =  ( ( M  -  N )  /  ( M  +  N )
)
Distinct variable groups:    M, c    N, c    O, c    i, M   
i, N    i, O    k, M    k, N    k, O    i, c, F, k   
i, E, k    k, I, c    E, c    i, I, c    S, k, i, c    R, i, k    x, c, F    x, M    x, N, k, i    x, E   
x, O
Allowed substitution hints:    P( x,  i,  k,  c)    R( x,  c)    S( x)    I( x)

Proof of Theorem ballotfilemth
StepHypRef Expression
1 ballotth.e . . . . . . 7  |-  E  =  { c  e.  O  |  A. i  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) 0  <  ( ( F `  c ) `
 i ) }
21ssrab3 3334 . . . . . 6  |-  E  C_  O
3 ballotth.m . . . . . . . . 9  |-  M  e.  NN
4 ballotth.n . . . . . . . . 9  |-  N  e.  NN
5 ballotfilem.o . . . . . . . . 9  |-  O  =  { c  e.  ( ~P ( 1 ... ( M  +  N
) )  i^i  Fin )  |  ( `  c
)  =  M }
6 ballotfilem.p . . . . . . . . 9  |-  P  =  ( x  e.  ( ~P O  i^i  Fin )  |->  ( ( `  x
)  /  ( `  O
) ) )
7 ballotth.f . . . . . . . . 9  |-  F  =  ( c  e.  O  |->  ( i  e.  ZZ  |->  ( ( `  ( (
1 ... i )  i^i  c ) )  -  ( `  ( ( 1 ... i )  \ 
c ) ) ) ) )
83, 4, 5, 6, 7, 1ballotfilemefi 13239 . . . . . . . 8  |-  E  e. 
Fin
98elexi 2834 . . . . . . 7  |-  E  e. 
_V
109elpw 3694 . . . . . 6  |-  ( E  e.  ~P O  <->  E  C_  O
)
112, 10mpbir 146 . . . . 5  |-  E  e. 
~P O
12 elin 3412 . . . . . 6  |-  ( E  e.  ( ~P O  i^i  Fin )  <->  ( E  e.  ~P O  /\  E  e.  Fin ) )
13 fveq2 5695 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  E  ->  ( `  x )  =  ( `  E ) )
1413oveq1d 6100 . . . . . . 7  |-  ( x  =  E  ->  (
( `  x )  / 
( `  O ) )  =  ( ( `  E
)  /  ( `  O
) ) )
15 hashcl 11222 . . . . . . . . . 10  |-  ( E  e.  Fin  ->  ( `  E )  e.  NN0 )
168, 15ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  ( `  E
)  e.  NN0
173, 4, 5ballotfilemonn 13223 . . . . . . . . 9  |-  ( `  O
)  e.  NN
18 nn0nndivcl 9631 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( `  E )  e.  NN0  /\  ( `  O
)  e.  NN )  ->  ( ( `  E
)  /  ( `  O
) )  e.  RR )
1916, 17, 18mp2an 430 . . . . . . . 8  |-  ( ( `  E )  /  ( `  O ) )  e.  RR
2019elexi 2834 . . . . . . 7  |-  ( ( `  E )  /  ( `  O ) )  e. 
_V
2114, 6, 20fvmpt 5782 . . . . . 6  |-  ( E  e.  ( ~P O  i^i  Fin )  ->  ( P `  E )  =  ( ( `  E
)  /  ( `  O
) ) )
2212, 21sylbir 135 . . . . 5  |-  ( ( E  e.  ~P O  /\  E  e.  Fin )  ->  ( P `  E )  =  ( ( `  E )  /  ( `  O )
) )
2311, 8, 22mp2an 430 . . . 4  |-  ( P `
 E )  =  ( ( `  E
)  /  ( `  O
) )
243, 4, 5ballotfilemofi 13221 . . . . . . . 8  |-  O  e. 
Fin
25 fihashssdif 11261 . . . . . . . 8  |-  ( ( O  e.  Fin  /\  E  e.  Fin  /\  E  C_  O )  ->  ( `  ( O  \  E
) )  =  ( ( `  O )  -  ( `  E )
) )
2624, 8, 2, 25mp3an 1378 . . . . . . 7  |-  ( `  ( O  \  E ) )  =  ( ( `  O
)  -  ( `  E
) )
2726eqcomi 2242 . . . . . 6  |-  ( ( `  O )  -  ( `  E ) )  =  ( `  ( O  \  E ) )
28 hashcl 11222 . . . . . . . . 9  |-  ( O  e.  Fin  ->  ( `  O )  e.  NN0 )
2924, 28ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  ( `  O
)  e.  NN0
3029nn0cni 9577 . . . . . . 7  |-  ( `  O
)  e.  CC
3116nn0cni 9577 . . . . . . 7  |-  ( `  E
)  e.  CC
32 diffifi 7198 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( O  e.  Fin  /\  E  e.  Fin  /\  E  C_  O )  ->  ( O  \  E )  e. 
Fin )
3324, 8, 2, 32mp3an 1378 . . . . . . . . 9  |-  ( O 
\  E )  e. 
Fin
34 hashcl 11222 . . . . . . . . 9  |-  ( ( O  \  E )  e.  Fin  ->  ( `  ( O  \  E
) )  e.  NN0 )
3533, 34ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  ( `  ( O  \  E ) )  e.  NN0
3635nn0cni 9577 . . . . . . 7  |-  ( `  ( O  \  E ) )  e.  CC
3730, 31, 36subsub23i 8616 . . . . . 6  |-  ( ( ( `  O )  -  ( `  E )
)  =  ( `  ( O  \  E ) )  <-> 
( ( `  O
)  -  ( `  ( O  \  E ) ) )  =  ( `  E
) )
3827, 37mpbi 145 . . . . 5  |-  ( ( `  O )  -  ( `  ( O  \  E
) ) )  =  ( `  E )
3938oveq1i 6095 . . . 4  |-  ( ( ( `  O )  -  ( `  ( O  \  E ) ) )  /  ( `  O
) )  =  ( ( `  E )  /  ( `  O )
)
4023, 39eqtr4i 2262 . . 3  |-  ( P `
 E )  =  ( ( ( `  O
)  -  ( `  ( O  \  E ) ) )  /  ( `  O
) )
413, 4, 5ballotfilem1 13222 . . . . . 6  |-  ( `  O
)  =  ( ( M  +  N )  _C  M )
423nnnn0i 9573 . . . . . . . . 9  |-  M  e. 
NN0
43 nnaddcl 9325 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  NN  /\  N  e.  NN )  ->  ( M  +  N
)  e.  NN )
443, 4, 43mp2an 430 . . . . . . . . . 10  |-  ( M  +  N )  e.  NN
4544nnnn0i 9573 . . . . . . . . 9  |-  ( M  +  N )  e. 
NN0
463nnrei 9314 . . . . . . . . . 10  |-  M  e.  RR
474nnnn0i 9573 . . . . . . . . . 10  |-  N  e. 
NN0
4846, 47nn0addge1i 9613 . . . . . . . . 9  |-  M  <_ 
( M  +  N
)
49 elfz2nn0 10521 . . . . . . . . 9  |-  ( M  e.  ( 0 ... ( M  +  N
) )  <->  ( M  e.  NN0  /\  ( M  +  N )  e. 
NN0  /\  M  <_  ( M  +  N ) ) )
5042, 45, 48, 49mpbir3an 1210 . . . . . . . 8  |-  M  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
)
51 bccl2 11208 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 0 ... ( M  +  N
) )  ->  (
( M  +  N
)  _C  M )  e.  NN )
5250, 51ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( ( M  +  N )  _C  M )  e.  NN
5352nnap0i 9336 . . . . . 6  |-  ( ( M  +  N )  _C  M ) #  0
5441, 53eqbrtri 4151 . . . . 5  |-  ( `  O
) #  0
5530, 54pm3.2i 272 . . . 4  |-  ( ( `  O )  e.  CC  /\  ( `  O ) #  0 )
56 divsubdirap 9039 . . . 4  |-  ( ( ( `  O )  e.  CC  /\  ( `  ( O  \  E ) )  e.  CC  /\  (
( `  O )  e.  CC  /\  ( `  O
) #  0 ) )  ->  ( ( ( `  O )  -  ( `  ( O  \  E
) ) )  / 
( `  O ) )  =  ( ( ( `  O )  /  ( `  O ) )  -  ( ( `  ( O  \  E ) )  / 
( `  O ) ) ) )
5730, 36, 55, 56mp3an 1378 . . 3  |-  ( ( ( `  O )  -  ( `  ( O  \  E ) ) )  /  ( `  O
) )  =  ( ( ( `  O
)  /  ( `  O
) )  -  (
( `  ( O  \  E ) )  / 
( `  O ) ) )
5830, 54dividapi 9076 . . . 4  |-  ( ( `  O )  /  ( `  O ) )  =  1
5958oveq1i 6095 . . 3  |-  ( ( ( `  O )  /  ( `  O )
)  -  ( ( `  ( O  \  E
) )  /  ( `  O ) ) )  =  ( 1  -  ( ( `  ( O  \  E ) )  /  ( `  O
) ) )
6040, 57, 593eqtri 2263 . 2  |-  ( P `
 E )  =  ( 1  -  (
( `  ( O  \  E ) )  / 
( `  O ) ) )
61 ballotth.mgtn . . . . . . 7  |-  N  < 
M
62 ballotth.i . . . . . . 7  |-  I  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|-> inf ( { k  e.  ( 1 ... ( M  +  N )
)  |  ( ( F `  c ) `
 k )  =  0 } ,  RR ,  <  ) )
63 ballotth.s . . . . . . 7  |-  S  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  ( i  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) 
|->  if ( i  <_ 
( I `  c
) ,  ( ( ( I `  c
)  +  1 )  -  i ) ,  i ) ) )
64 ballotth.r . . . . . . 7  |-  R  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  ( ( S `  c ) " c
) )
653, 4, 5, 6, 7, 1, 61, 62, 63, 64ballotfilem8 13282 . . . . . 6  |-  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  1  e.  c } )  =  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )
6665oveq1i 6095 . . . . 5  |-  ( ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  =  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } ) )
6766oveq1i 6095 . . . 4  |-  ( ( ( `  { c  e.  ( O  \  E
)  |  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c } ) )  /  ( `  O
) )  =  ( ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  /  ( `  O
) )
68 rabxmdc 3554 . . . . . . . 8  |-  ( A. c  e.  ( O  \  E )DECID  1  e.  c  -> 
( O  \  E
)  =  ( { c  e.  ( O 
\  E )  |  1  e.  c }  u.  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c } ) )
69 eldifi 3351 . . . . . . . . 9  |-  ( c  e.  ( O  \  E )  ->  c  e.  O )
70 1zzd 9673 . . . . . . . . 9  |-  ( c  e.  ( O  \  E )  ->  1  e.  ZZ )
713, 4, 5, 69, 70ballotfilemcdc 13225 . . . . . . . 8  |-  ( c  e.  ( O  \  E )  -> DECID  1  e.  c
)
7268, 71mprg 2607 . . . . . . 7  |-  ( O 
\  E )  =  ( { c  e.  ( O  \  E
)  |  1  e.  c }  u.  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )
7372fveq2i 5698 . . . . . 6  |-  ( `  ( O  \  E ) )  =  ( `  ( { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c }  u.  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }
) )
743, 4, 5, 6, 7, 1ballotfilemafi 13240 . . . . . . 7  |-  { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c }  e.  Fin
753, 4, 5, 6, 7, 1ballotfilembfi 13241 . . . . . . 7  |-  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }  e.  Fin
76 rabnc 3555 . . . . . . 7  |-  ( { c  e.  ( O 
\  E )  |  1  e.  c }  i^i  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c } )  =  (/)
77 hashun 11247 . . . . . . 7  |-  ( ( { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c }  e.  Fin  /\  { c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c }  e.  Fin  /\  ( { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c }  i^i  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }
)  =  (/) )  -> 
( `  ( { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c }  u.  { c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  =  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  1  e.  c } )  +  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) ) )
7874, 75, 76, 77mp3an 1378 . . . . . 6  |-  ( `  ( { c  e.  ( O  \  E )  |  1  e.  c }  u.  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }
) )  =  ( ( `  { c  e.  ( O  \  E
)  |  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c } ) )
7973, 78eqtri 2259 . . . . 5  |-  ( `  ( O  \  E ) )  =  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  1  e.  c } )  +  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )
8079oveq1i 6095 . . . 4  |-  ( ( `  ( O  \  E
) )  /  ( `  O ) )  =  ( ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  1  e.  c } )  +  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  / 
( `  O ) )
81 ssrab2 3333 . . . . . . . . . 10  |-  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  C_  O
8224, 81elpwi2 4294 . . . . . . . . 9  |-  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  e.  ~P O
8369anim1i 340 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( c  e.  ( O 
\  E )  /\  -.  1  e.  c
)  ->  ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c ) )
843, 4, 5, 6, 7, 1ballotfilem4 13243 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( c  e.  O  ->  ( -.  1  e.  c  ->  -.  c  e.  E
) )
8584imdistani 449 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c
)  ->  ( c  e.  O  /\  -.  c  e.  E ) )
86 eldif 3229 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( c  e.  ( O  \  E )  <->  ( c  e.  O  /\  -.  c  e.  E ) )
8785, 86sylibr 134 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c
)  ->  c  e.  ( O  \  E ) )
88 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c
)  ->  -.  1  e.  c )
8987, 88jca 306 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c
)  ->  ( c  e.  ( O  \  E
)  /\  -.  1  e.  c ) )
9083, 89impbii 126 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( c  e.  ( O 
\  E )  /\  -.  1  e.  c
)  <->  ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c ) )
9190rabbia2 2806 . . . . . . . . . 10  |-  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }  =  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }
9291, 75eqeltrri 2312 . . . . . . . . 9  |-  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  e.  Fin
9382, 92elini 3413 . . . . . . . 8  |-  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  e.  ( ~P O  i^i  Fin )
94 fveq2 5695 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  ->  ( `  x )  =  ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } ) )
9594oveq1d 6100 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  ->  (
( `  x )  / 
( `  O ) )  =  ( ( `  {
c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) ) )
96 hashcl 11222 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  e.  Fin  ->  ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  e.  NN0 )
9792, 96ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11  |-  ( `  {
c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  e.  NN0
98 nn0nndivcl 9631 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }
)  e.  NN0  /\  ( `  O )  e.  NN )  ->  (
( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  / 
( `  O ) )  e.  RR )
9997, 17, 98mp2an 430 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) )  e.  RR
10099elexi 2834 . . . . . . . . 9  |-  ( ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) )  e. 
_V
10195, 6, 100fvmpt 5782 . . . . . . . 8  |-  ( { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  e.  ( ~P O  i^i  Fin )  -> 
( P `  {
c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  =  ( ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }
)  /  ( `  O
) ) )
10293, 101ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( P `
 { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  =  ( ( `  {
c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) )
1033, 4, 5, 6ballotfilem2 13230 . . . . . . 7  |-  ( P `
 { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  =  ( N  /  ( M  +  N )
)
104 nfrab1 2732 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ c { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }
105 nfrab1 2732 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ c { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }
106104, 105dfssf 3238 . . . . . . . . . . 11  |-  ( { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  C_  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c }  <->  A. c
( c  e.  {
c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  ->  c  e.  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )
107 rabid 2727 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( c  e.  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  <->  ( c  e.  O  /\  -.  1  e.  c ) )
10885, 107, 863imtr4i 201 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( c  e.  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  ->  c  e.  ( O  \  E
) )
109107simprbi 275 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( c  e.  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  ->  -.  1  e.  c )
110 rabid 2727 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( c  e.  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c }  <->  ( c  e.  ( O  \  E
)  /\  -.  1  e.  c ) )
111108, 109, 110sylanbrc 421 . . . . . . . . . . 11  |-  ( c  e.  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  ->  c  e.  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } )
112106, 111mpgbir 1506 . . . . . . . . . 10  |-  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  C_ 
{ c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }
113 difss 3355 . . . . . . . . . . 11  |-  ( O 
\  E )  C_  O
114 rabss2 3331 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( O  \  E ) 
C_  O  ->  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }  C_ 
{ c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )
115113, 114ax-mp 5 . . . . . . . . . 10  |-  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }  C_ 
{ c  e.  O  |  -.  1  e.  c }
116112, 115eqssi 3264 . . . . . . . . 9  |-  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c }  =  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c }
117116fveq2i 5698 . . . . . . . 8  |-  ( `  {
c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  =  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } )
118117oveq1i 6095 . . . . . . 7  |-  ( ( `  { c  e.  O  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) )  =  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) )
119102, 103, 1183eqtr3i 2267 . . . . . 6  |-  ( N  /  ( M  +  N ) )  =  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) )
120119oveq2i 6096 . . . . 5  |-  ( 2  x.  ( N  / 
( M  +  N
) ) )  =  ( 2  x.  (
( `  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c } )  / 
( `  O ) ) )
121 2cn 9376 . . . . . 6  |-  2  e.  CC
122 hashcl 11222 . . . . . . . 8  |-  ( { c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c }  e.  Fin  ->  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } )  e. 
NN0 )
12375, 122ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  e.  NN0
124123nn0cni 9577 . . . . . 6  |-  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  e.  CC
125121, 124, 30, 54divassapi 9099 . . . . 5  |-  ( ( 2  x.  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  / 
( `  O ) )  =  ( 2  x.  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  /  ( `  O ) ) )
1261242timesi 9435 . . . . . 6  |-  ( 2  x.  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  =  ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } ) )
127126oveq1i 6095 . . . . 5  |-  ( ( 2  x.  ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  / 
( `  O ) )  =  ( ( ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E
)  |  -.  1  e.  c } ) )  /  ( `  O
) )
128120, 125, 1273eqtr2i 2265 . . . 4  |-  ( 2  x.  ( N  / 
( M  +  N
) ) )  =  ( ( ( `  {
c  e.  ( O 
\  E )  |  -.  1  e.  c } )  +  ( `  { c  e.  ( O  \  E )  |  -.  1  e.  c } ) )  /  ( `  O
) )
12967, 80, 1283eqtr4ri 2270 . . 3  |-  ( 2  x.  ( N  / 
( M  +  N
) ) )  =  ( ( `  ( O  \  E ) )  /  ( `  O
) )
130129oveq2i 6096 . 2  |-  ( 1  -  ( 2  x.  ( N  /  ( M  +  N )
) ) )  =  ( 1  -  (
( `  ( O  \  E ) )  / 
( `  O ) ) )
13144nncni 9315 . . . 4  |-  ( M  +  N )  e.  CC
1324nncni 9315 . . . . 5  |-  N  e.  CC
133121, 132mulcli 8331 . . . 4  |-  ( 2  x.  N )  e.  CC
13444nnap0i 9336 . . . . 5  |-  ( M  +  N ) #  0
135131, 134pm3.2i 272 . . . 4  |-  ( ( M  +  N )  e.  CC  /\  ( M  +  N ) #  0 )
136 divsubdirap 9039 . . . 4  |-  ( ( ( M  +  N
)  e.  CC  /\  ( 2  x.  N
)  e.  CC  /\  ( ( M  +  N )  e.  CC  /\  ( M  +  N
) #  0 ) )  ->  ( ( ( M  +  N )  -  ( 2  x.  N ) )  / 
( M  +  N
) )  =  ( ( ( M  +  N )  /  ( M  +  N )
)  -  ( ( 2  x.  N )  /  ( M  +  N ) ) ) )
137131, 133, 135, 136mp3an 1378 . . 3  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  ( 2  x.  N ) )  /  ( M  +  N ) )  =  ( ( ( M  +  N )  / 
( M  +  N
) )  -  (
( 2  x.  N
)  /  ( M  +  N ) ) )
1381322timesi 9435 . . . . . 6  |-  ( 2  x.  N )  =  ( N  +  N
)
139138oveq2i 6096 . . . . 5  |-  ( ( M  +  N )  -  ( 2  x.  N ) )  =  ( ( M  +  N )  -  ( N  +  N )
)
1403nncni 9315 . . . . . . 7  |-  M  e.  CC
141140, 132, 132, 132addsub4i 8622 . . . . . 6  |-  ( ( M  +  N )  -  ( N  +  N ) )  =  ( ( M  -  N )  +  ( N  -  N ) )
142132subidi 8597 . . . . . . 7  |-  ( N  -  N )  =  0
143142oveq2i 6096 . . . . . 6  |-  ( ( M  -  N )  +  ( N  -  N ) )  =  ( ( M  -  N )  +  0 )
144140, 132subcli 8602 . . . . . . 7  |-  ( M  -  N )  e.  CC
145144addridi 8468 . . . . . 6  |-  ( ( M  -  N )  +  0 )  =  ( M  -  N
)
146141, 143, 1453eqtri 2263 . . . . 5  |-  ( ( M  +  N )  -  ( N  +  N ) )  =  ( M  -  N
)
147139, 146eqtri 2259 . . . 4  |-  ( ( M  +  N )  -  ( 2  x.  N ) )  =  ( M  -  N
)
148147oveq1i 6095 . . 3  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  ( 2  x.  N ) )  /  ( M  +  N ) )  =  ( ( M  -  N )  /  ( M  +  N )
)
149131, 134dividapi 9076 . . . 4  |-  ( ( M  +  N )  /  ( M  +  N ) )  =  1
150121, 132, 131, 134divassapi 9099 . . . 4  |-  ( ( 2  x.  N )  /  ( M  +  N ) )  =  ( 2  x.  ( N  /  ( M  +  N ) ) )
151149, 150oveq12i 6097 . . 3  |-  ( ( ( M  +  N
)  /  ( M  +  N ) )  -  ( ( 2  x.  N )  / 
( M  +  N
) ) )  =  ( 1  -  (
2  x.  ( N  /  ( M  +  N ) ) ) )
152137, 148, 1513eqtr3ri 2268 . 2  |-  ( 1  -  ( 2  x.  ( N  /  ( M  +  N )
) ) )  =  ( ( M  -  N )  /  ( M  +  N )
)
15360, 130, 1523eqtr2i 2265 1  |-  ( P `
 E )  =  ( ( M  -  N )  /  ( M  +  N )
)
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104  DECID wdc 846    = wceq 1402    e. wcel 2209   A.wral 2528   {crab 2532    \ cdif 3217    u. cun 3218    i^i cin 3219    C_ wss 3220   (/)c0 3520   ifcif 3638   ~Pcpw 3688   class class class wbr 4130    |-> cmpt 4192   "cima 4777   ` cfv 5377  (class class class)co 6085   Fincfn 7022  infcinf 7323   CCcc 8177   RRcr 8178   0cc0 8179   1c1 8180    + caddc 8182    x. cmul 8184    < clt 8360    <_ cle 8361    - cmin 8497   # cap 8910    / cdiv 9003   NNcn 9305   2c2 9356   NN0cn0 9565   ZZcz 9646   ...cfz 10413    _C cbc 11187  ♯chash 11216
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-13 2211  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-mulrcl 8278  ax-addcom 8279  ax-mulcom 8280  ax-addass 8281  ax-mulass 8282  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-1rid 8286  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-precex 8289  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295  ax-pre-mulgt0 8296  ax-pre-mulext 8297
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-2o 6688  df-oadd 6691  df-er 6807  df-map 6924  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-sup 7324  df-inf 7325  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-reap 8904  df-ap 8911  df-div 9004  df-inn 9306  df-2 9364  df-n0 9566  df-z 9647  df-uz 9924  df-q 10022  df-rp 10057  df-fz 10414  df-fzo 10552  df-seqfrec 10887  df-fac 11166  df-bc 11188  df-ihash 11217
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