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Theorem ballotlemfp1 31863
 Description: If the 𝐽 th ballot is for A, (𝐹‘𝐶) goes up 1. If the 𝐽 th ballot is for B, (𝐹‘𝐶) goes down 1. (Contributed by Thierry Arnoux, 24-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)))))
ballotlemfp1.c (𝜑𝐶𝑂)
ballotlemfp1.j (𝜑𝐽 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
ballotlemfp1 (𝜑 → ((¬ 𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)) ∧ (𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))))
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 ballotlemfp1
StepHypRef Expression
1 ballotth.m . . . . . 6 𝑀 ∈ ℕ
2 ballotth.n . . . . . 6 𝑁 ∈ ℕ
3 ballotth.o . . . . . 6 𝑂 = {𝑐 ∈ 𝒫 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∣ (♯‘𝑐) = 𝑀}
4 ballotth.p . . . . . 6 𝑃 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑂 ↦ ((♯‘𝑥) / (♯‘𝑂)))
5 ballotth.f . . . . . 6 𝐹 = (𝑐𝑂 ↦ (𝑖 ∈ ℤ ↦ ((♯‘((1...𝑖) ∩ 𝑐)) − (♯‘((1...𝑖) ∖ 𝑐)))))
6 ballotlemfp1.c . . . . . 6 (𝜑𝐶𝑂)
7 ballotlemfp1.j . . . . . . 7 (𝜑𝐽 ∈ ℕ)
87nnzd 12078 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 8ballotlemfval 31861 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
109adantr 484 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
11 fzfi 13339 . . . . . . . . . 10 (1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin
12 inss1 4158 . . . . . . . . . 10 ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))
13 ssfi 8726 . . . . . . . . . 10 (((1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin ∧ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))) → ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin)
1411, 12, 13mp2an 691 . . . . . . . . 9 ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin
15 hashcl 13717 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin → (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℕ0)
1614, 15ax-mp 5 . . . . . . . 8 (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℕ0
1716nn0cni 11901 . . . . . . 7 (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ
1817a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ)
19 diffi 8738 . . . . . . . . . 10 ((1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin → ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin)
2011, 19ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin
21 hashcl 13717 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin → (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℕ0)
2220, 21ax-mp 5 . . . . . . . 8 (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℕ0
2322nn0cni 11901 . . . . . . 7 (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ
2423a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ)
25 1cnd 10629 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → 1 ∈ ℂ)
2618, 24, 25subsub4d 11021 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) − 1) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)))
27 1zzd 12005 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
288, 27zsubcld 12084 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐽 − 1) ∈ ℤ)
291, 2, 3, 4, 5, 6, 28ballotlemfval 31861 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
3029adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
3130oveq1d 7154 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1) = (((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) − 1))
32 elnnuz 12274 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ ℕ ↔ 𝐽 ∈ (ℤ‘1))
337, 32sylib 221 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐽 ∈ (ℤ‘1))
34 fzspl 30543 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → (1...𝐽) = ((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}))
3534ineq1d 4141 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∩ 𝐶))
36 indir 4205 . . . . . . . . . . 11 (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))
3735, 36eqtrdi 2852 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)))
3833, 37syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)))
3938adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)))
40 disjsn 4610 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∩ {𝐽}) = ∅ ↔ ¬ 𝐽𝐶)
41 incom 4131 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐶 ∩ {𝐽}) = ({𝐽} ∩ 𝐶)
4241eqeq1i 2806 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∩ {𝐽}) = ∅ ↔ ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅)
4340, 42sylbb1 240 . . . . . . . . . . 11 𝐽𝐶 → ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅)
4443adantl 485 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅)
4544uneq2d 4093 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ∅))
46 un0 4301 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)
4745, 46eqtrdi 2852 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))
4839, 47eqtrd 2836 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))
4948fveq2d 6653 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)))
5034difeq1d 4052 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∖ 𝐶))
51 difundir 4210 . . . . . . . . . . 11 (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))
5250, 51eqtrdi 2852 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)))
5333, 52syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)))
54 disj3 4364 . . . . . . . . . . . 12 (({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅ ↔ {𝐽} = ({𝐽} ∖ 𝐶))
5543, 54sylib 221 . . . . . . . . . . 11 𝐽𝐶 → {𝐽} = ({𝐽} ∖ 𝐶))
5655eqcomd 2807 . . . . . . . . . 10 𝐽𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = {𝐽})
5756uneq2d 4093 . . . . . . . . 9 𝐽𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽}))
5853, 57sylan9eq 2856 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽}))
5958fveq2d 6653 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})))
608adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → 𝐽 ∈ ℤ)
61 uzid 12250 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈ (ℤ𝐽))
62 uznfz 12989 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ (ℤ𝐽) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
638, 61, 623syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
6463adantr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
65 difss 4062 . . . . . . . . . . 11 ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))
6665sseli 3914 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) → 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
6764, 66nsyl 142 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))
68 ssfi 8726 . . . . . . . . . 10 (((1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin ∧ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))) → ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin)
6911, 65, 68mp2an 691 . . . . . . . . 9 ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin
7067, 69jctil 523 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))
71 hashunsng 13753 . . . . . . . 8 (𝐽 ∈ ℤ → ((((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)))
7260, 70, 71sylc 65 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1))
7359, 72eqtrd 2836 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1))
7449, 73oveq12d 7157 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)))
7526, 31, 743eqtr4rd 2847 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1))
7610, 75eqtrd 2836 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1))
7776ex 416 . 2 (𝜑 → (¬ 𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)))
789adantr 484 . . . 4 ((𝜑𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
7917a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ)
80 1cnd 10629 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → 1 ∈ ℂ)
8123a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ)
8279, 80, 81addsubd 11011 . . . . 5 ((𝜑𝐽𝐶) → (((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) = (((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) + 1))
8338fveq2d 6653 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))))
8483adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))))
85 snssi 4704 . . . . . . . . . . 11 (𝐽𝐶 → {𝐽} ⊆ 𝐶)
86 df-ss 3901 . . . . . . . . . . 11 ({𝐽} ⊆ 𝐶 ↔ ({𝐽} ∩ 𝐶) = {𝐽})
8785, 86sylib 221 . . . . . . . . . 10 (𝐽𝐶 → ({𝐽} ∩ 𝐶) = {𝐽})
8887uneq2d 4093 . . . . . . . . 9 (𝐽𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽}))
8988fveq2d 6653 . . . . . . . 8 (𝐽𝐶 → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})))
9089adantl 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})))
91 simpr 488 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽𝐶) → 𝐽𝐶)
928adantr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐽𝐶) → 𝐽 ∈ ℤ)
9392, 61, 623syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
9412sseli 3914 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) → 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
9593, 94nsyl 142 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))
9695, 14jctil 523 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)))
97 hashunsng 13753 . . . . . . . 8 (𝐽𝐶 → ((((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1)))
9891, 96, 97sylc 65 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1))
9984, 90, 983eqtrd 2840 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1))
10053fveq2d 6653 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))))
101100adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))))
102 difin2 4219 . . . . . . . . . . . 12 ({𝐽} ⊆ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ((𝐶𝐶) ∩ {𝐽}))
103 difid 4287 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐶𝐶) = ∅
104103ineq1i 4138 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶𝐶) ∩ {𝐽}) = (∅ ∩ {𝐽})
105 0in 4304 . . . . . . . . . . . . 13 (∅ ∩ {𝐽}) = ∅
106104, 105eqtri 2824 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶𝐶) ∩ {𝐽}) = ∅
107102, 106eqtrdi 2852 . . . . . . . . . . 11 ({𝐽} ⊆ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ∅)
10885, 107syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐽𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ∅)
109108uneq2d 4093 . . . . . . . . 9 (𝐽𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅))
110109fveq2d 6653 . . . . . . . 8 (𝐽𝐶 → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)))
111110adantl 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) = (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)))
112 un0 4301 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)
113112a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))
114113fveq2d 6653 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)) = (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))
115101, 111, 1143eqtrd 2840 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))
11699, 115oveq12d 7157 . . . . 5 ((𝜑𝐽𝐶) → ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
11729adantr 484 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
118117oveq1d 7154 . . . . 5 ((𝜑𝐽𝐶) → (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1) = (((♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) + 1))
11982, 116, 1183eqtr4d 2846 . . . 4 ((𝜑𝐽𝐶) → ((♯‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (♯‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))
12078, 119eqtrd 2836 . . 3 ((𝜑𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))
121120ex 416 . 2 (𝜑 → (𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1)))
12277, 121jca 515 1 (𝜑 → ((¬ 𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)) ∧ (𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2112  {crab 3113   ∖ cdif 3881   ∪ cun 3882   ∩ cin 3883   ⊆ wss 3884  ∅c0 4246  𝒫 cpw 4500  {csn 4528   ↦ cmpt 5113  ‘cfv 6328  (class class class)co 7139  Fincfn 8496  ℂcc 10528  1c1 10531   + caddc 10533   − cmin 10863   / cdiv 11290  ℕcn 11629  ℕ0cn0 11889  ℤcz 11973  ℤ≥cuz 12235  ...cfz 12889  ♯chash 13690 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2773  ax-rep 5157  ax-sep 5170  ax-nul 5177  ax-pow 5234  ax-pr 5298  ax-un 7445  ax-cnex 10586  ax-resscn 10587  ax-1cn 10588  ax-icn 10589  ax-addcl 10590  ax-addrcl 10591  ax-mulcl 10592  ax-mulrcl 10593  ax-mulcom 10594  ax-addass 10595  ax-mulass 10596  ax-distr 10597  ax-i2m1 10598  ax-1ne0 10599  ax-1rid 10600  ax-rnegex 10601  ax-rrecex 10602  ax-cnre 10603  ax-pre-lttri 10604  ax-pre-lttrn 10605  ax-pre-ltadd 10606  ax-pre-mulgt0 10607 This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2601  df-eu 2632  df-clab 2780  df-cleq 2794  df-clel 2873  df-nfc 2941  df-ne 2991  df-nel 3095  df-ral 3114  df-rex 3115  df-reu 3116  df-rab 3118  df-v 3446  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3903  df-nul 4247  df-if 4429  df-pw 4502  df-sn 4529  df-pr 4531  df-tp 4533  df-op 4535  df-uni 4804  df-int 4842  df-iun 4886  df-br 5034  df-opab 5096  df-mpt 5114  df-tr 5140  df-id 5428  df-eprel 5433  df-po 5442  df-so 5443  df-fr 5482  df-we 5484  df-xp 5529  df-rel 5530  df-cnv 5531  df-co 5532  df-dm 5533  df-rn 5534  df-res 5535  df-ima 5536  df-pred 6120  df-ord 6166  df-on 6167  df-lim 6168  df-suc 6169  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-riota 7097  df-ov 7142  df-oprab 7143  df-mpo 7144  df-om 7565  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033  df-1o 8089  df-oadd 8093  df-er 8276  df-en 8497  df-dom 8498  df-sdom 8499  df-fin 8500  df-dju 9318  df-card 9356  df-pnf 10670  df-mnf 10671  df-xr 10672  df-ltxr 10673  df-le 10674  df-sub 10865  df-neg 10866  df-nn 11630  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-fz 12890  df-hash 13691 This theorem is referenced by:  ballotlemfc0  31864  ballotlemfcc  31865  ballotlem4  31870  ballotlemi1  31874  ballotlemii  31875  ballotlemic  31878  ballotlem1c  31879
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