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

Theorem ballotlemfrceq 34713
Description: Value of 𝐹 for a reverse counting (𝑅𝐶). (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Apr-2017.)
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)))))
ballotth.e 𝐸 = {𝑐𝑂 ∣ ∀𝑖 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁))0 < ((𝐹𝑐)‘𝑖)}
ballotth.mgtn 𝑁 < 𝑀
ballotth.i 𝐼 = (𝑐 ∈ (𝑂𝐸) ↦ inf({𝑘 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∣ ((𝐹𝑐)‘𝑘) = 0}, ℝ, < ))
ballotth.s 𝑆 = (𝑐 ∈ (𝑂𝐸) ↦ (𝑖 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ↦ if(𝑖 ≤ (𝐼𝑐), (((𝐼𝑐) + 1) − 𝑖), 𝑖)))
ballotth.r 𝑅 = (𝑐 ∈ (𝑂𝐸) ↦ ((𝑆𝑐) “ 𝑐))
ballotlemg = (𝑢 ∈ Fin, 𝑣 ∈ Fin ↦ ((♯‘(𝑣𝑢)) − (♯‘(𝑣𝑢))))
Assertion
Ref Expression
ballotlemfrceq ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = -((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽))
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   𝐶,𝑖,𝑘   𝑖,𝐸,𝑘   𝐶,𝑘   𝑘,𝐼,𝑐   𝐸,𝑐   𝑖,𝐼,𝑐   𝑘,𝐽   𝑆,𝑘,𝑖,𝑐   𝑅,𝑖   𝑣,𝑢,𝐶   𝑢,𝐼,𝑣   𝑢,𝐽,𝑣   𝑢,𝑅,𝑣   𝑢,𝑆,𝑣   𝑖,𝐽
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑐)   𝑃(𝑥,𝑣,𝑢,𝑖,𝑘,𝑐)   𝑅(𝑥,𝑘,𝑐)   𝑆(𝑥)   𝐸(𝑥,𝑣,𝑢)   (𝑥,𝑣,𝑢,𝑖,𝑘,𝑐)   𝐹(𝑥,𝑣,𝑢)   𝐼(𝑥)   𝐽(𝑥,𝑐)   𝑀(𝑥,𝑣,𝑢)   𝑁(𝑥,𝑣,𝑢)   𝑂(𝑥,𝑣,𝑢)

Proof of Theorem ballotlemfrceq
StepHypRef Expression
1 ballotth.m . . . . . . . . 9 𝑀 ∈ ℕ
2 ballotth.n . . . . . . . . 9 𝑁 ∈ ℕ
3 ballotth.o . . . . . . . . 9 𝑂 = {𝑐 ∈ 𝒫 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∣ (♯‘𝑐) = 𝑀}
4 ballotth.p . . . . . . . . 9 𝑃 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑂 ↦ ((♯‘𝑥) / (♯‘𝑂)))
5 ballotth.f . . . . . . . . 9 𝐹 = (𝑐𝑂 ↦ (𝑖 ∈ ℤ ↦ ((♯‘((1...𝑖) ∩ 𝑐)) − (♯‘((1...𝑖) ∖ 𝑐)))))
6 ballotth.e . . . . . . . . 9 𝐸 = {𝑐𝑂 ∣ ∀𝑖 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁))0 < ((𝐹𝑐)‘𝑖)}
7 ballotth.mgtn . . . . . . . . 9 𝑁 < 𝑀
8 ballotth.i . . . . . . . . 9 𝐼 = (𝑐 ∈ (𝑂𝐸) ↦ inf({𝑘 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∣ ((𝐹𝑐)‘𝑘) = 0}, ℝ, < ))
9 ballotth.s . . . . . . . . 9 𝑆 = (𝑐 ∈ (𝑂𝐸) ↦ (𝑖 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ↦ if(𝑖 ≤ (𝐼𝑐), (((𝐼𝑐) + 1) − 𝑖), 𝑖)))
101, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ballotlemsel1i 34697 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)))
11 1zzd 12536 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 1 ∈ ℤ)
121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8ballotlemiex 34686 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0))
1312adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0))
1413simpld 494 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
1514elfzelzd 13455 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐼𝐶) ∈ ℤ)
16 elfzuz3 13451 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘(𝐼𝐶)))
17 fzss2 13494 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘(𝐼𝐶)) → (1...(𝐼𝐶)) ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
1814, 16, 173syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (1...(𝐼𝐶)) ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
19 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶)))
2018, 19sseldd 3936 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
211, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ballotlemsdom 34696 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
2220, 21syldan 592 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
2322elfzelzd 13455 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℤ)
24 fzsubel 13490 . . . . . . . . 9 (((1 ∈ ℤ ∧ (𝐼𝐶) ∈ ℤ) ∧ (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ)) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)) ↔ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1))))
2511, 15, 23, 11, 24syl22anc 839 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)) ↔ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1))))
2610, 25mpbid 232 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1)))
27 1m1e0 12231 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
2827oveq1i 7380 . . . . . . 7 ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1)) = (0...((𝐼𝐶) − 1))
2926, 28eleqtrdi 2847 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...((𝐼𝐶) − 1)))
3012simpld 494 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
3130elfzelzd 13455 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ∈ ℤ)
32 1zzd 12536 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 1 ∈ ℤ)
3331, 32zsubcld 12615 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℤ)
34 nnaddcl 12182 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ)
351, 2, 34mp2an 693 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ
3635nnzi 12529 . . . . . . . . . 10 (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ
3736a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ)
38 elfzle2 13458 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁))
3930, 38syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁))
40 zlem1lt 12557 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼𝐶) ∈ ℤ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) ↔ ((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁)))
4131, 37, 40syl2anc 585 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) ↔ ((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁)))
4233zred 12610 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℝ)
4337zred 12610 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ)
44 ltle 11235 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℝ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ) → (((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4542, 43, 44syl2anc 585 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4641, 45sylbid 240 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4739, 46mpd 15 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁))
48 eluz2 12771 . . . . . . . . 9 ((𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)) ↔ (((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℤ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ ∧ ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4933, 37, 47, 48syl3anbrc 1345 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)))
50 fzss2 13494 . . . . . . . 8 ((𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)) → (0...((𝐼𝐶) − 1)) ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁)))
5149, 50syl 17 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (0...((𝐼𝐶) − 1)) ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁)))
5251sselda 3935 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...((𝐼𝐶) − 1))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
5329, 52syldan 592 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
54 ballotth.r . . . . . 6 𝑅 = (𝑐 ∈ (𝑂𝐸) ↦ ((𝑆𝑐) “ 𝑐))
55 ballotlemg . . . . . 6 = (𝑢 ∈ Fin, 𝑣 ∈ Fin ↦ ((♯‘(𝑣𝑢)) − (♯‘(𝑣𝑢))))
561, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54, 55ballotlemfg 34710 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = (𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))))
5753, 56syldan 592 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = (𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))))
581, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54, 55ballotlemfrc 34711 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) = (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))))
5957, 58oveq12d 7388 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
60 fzsplit3 32890 . . . . . 6 (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)) → (1...(𝐼𝐶)) = ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∪ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))))
6110, 60syl 17 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (1...(𝐼𝐶)) = ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∪ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))))
6261oveq2d 7386 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 (1...(𝐼𝐶))) = (𝐶 ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∪ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
63 fz1ssfz0 13553 . . . . . . . 8 (1...(𝑀 + 𝑁)) ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁))
6463sseli 3931 . . . . . . 7 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝐼𝐶) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
651, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54, 55ballotlemfg 34710 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (𝐼𝐶) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = (𝐶 (1...(𝐼𝐶))))
6664, 65sylan2 594 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = (𝐶 (1...(𝐼𝐶))))
6714, 66syldan 592 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = (𝐶 (1...(𝐼𝐶))))
6813simprd 495 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0)
6967, 68eqtr3d 2774 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 (1...(𝐼𝐶))) = 0)
70 fzfi 13909 . . . . . . 7 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin
71 eldifi 4085 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶𝑂)
721, 2, 3ballotlemelo 34672 . . . . . . . . 9 (𝐶𝑂 ↔ (𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ (♯‘𝐶) = 𝑀))
7372simplbi 496 . . . . . . . 8 (𝐶𝑂𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
7471, 73syl 17 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
75 ssfi 9111 . . . . . . 7 (((1...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin ∧ 𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁))) → 𝐶 ∈ Fin)
7670, 74, 75sylancr 588 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶 ∈ Fin)
7776adantr 480 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐶 ∈ Fin)
78 fzfid 13910 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ Fin)
79 fzfid 13910 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)) ∈ Fin)
8023zred 12610 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℝ)
81 ltm1 11997 . . . . . 6 (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℝ → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) < ((𝑆𝐶)‘𝐽))
82 fzdisj 13481 . . . . . 6 ((((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) < ((𝑆𝐶)‘𝐽) → ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∩ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))) = ∅)
8380, 81, 823syl 18 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∩ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))) = ∅)
841, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54, 55, 77, 78, 79, 83ballotlemgun 34709 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∪ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))) = ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
8562, 69, 843eqtr3rd 2781 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))) = 0)
8659, 85eqtrd 2772 . 2 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = 0)
8771adantr 480 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐶𝑂)
8823, 11zsubcld 12615 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ℤ)
891, 2, 3, 4, 5, 87, 88ballotlemfelz 34675 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℤ)
9089zcnd 12611 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℂ)
911, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54ballotlemro 34707 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑅𝐶) ∈ 𝑂)
9291adantr 480 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝑅𝐶) ∈ 𝑂)
9319elfzelzd 13455 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ ℤ)
941, 2, 3, 4, 5, 92, 93ballotlemfelz 34675 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℤ)
9594zcnd 12611 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℂ)
96 addeq0 11574 . . 3 ((((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℂ ∧ ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℂ) → ((((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = 0 ↔ ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = -((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)))
9790, 95, 96syl2anc 585 . 2 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = 0 ↔ ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = -((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)))
9886, 97mpbid 232 1 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = -((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  wral 3052  {crab 3401  cdif 3900  cun 3901  cin 3902  wss 3903  c0 4287  ifcif 4481  𝒫 cpw 4556   class class class wbr 5100  cmpt 5181  cima 5637  cfv 6502  (class class class)co 7370  cmpo 7372  Fincfn 8897  infcinf 9358  cc 11038  cr 11039  0cc0 11040  1c1 11041   + caddc 11043   < clt 11180  cle 11181  cmin 11378  -cneg 11379   / cdiv 11808  cn 12159  cz 12502  cuz 12765  ...cfz 13437  chash 14267
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5245  ax-nul 5255  ax-pow 5314  ax-pr 5381  ax-un 7692  ax-cnex 11096  ax-resscn 11097  ax-1cn 11098  ax-icn 11099  ax-addcl 11100  ax-addrcl 11101  ax-mulcl 11102  ax-mulrcl 11103  ax-mulcom 11104  ax-addass 11105  ax-mulass 11106  ax-distr 11107  ax-i2m1 11108  ax-1ne0 11109  ax-1rid 11110  ax-rnegex 11111  ax-rrecex 11112  ax-cnre 11113  ax-pre-lttri 11114  ax-pre-lttrn 11115  ax-pre-ltadd 11116  ax-pre-mulgt0 11117
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5529  df-eprel 5534  df-po 5542  df-so 5543  df-fr 5587  df-we 5589  df-xp 5640  df-rel 5641  df-cnv 5642  df-co 5643  df-dm 5644  df-rn 5645  df-res 5646  df-ima 5647  df-pred 6269  df-ord 6330  df-on 6331  df-lim 6332  df-suc 6333  df-iota 6458  df-fun 6504  df-fn 6505  df-f 6506  df-f1 6507  df-fo 6508  df-f1o 6509  df-fv 6510  df-riota 7327  df-ov 7373  df-oprab 7374  df-mpo 7375  df-om 7821  df-1st 7945  df-2nd 7946  df-frecs 8235  df-wrecs 8266  df-recs 8315  df-rdg 8353  df-1o 8409  df-oadd 8413  df-er 8647  df-en 8898  df-dom 8899  df-sdom 8900  df-fin 8901  df-sup 9359  df-inf 9360  df-dju 9827  df-card 9865  df-pnf 11182  df-mnf 11183  df-xr 11184  df-ltxr 11185  df-le 11186  df-sub 11380  df-neg 11381  df-nn 12160  df-2 12222  df-n0 12416  df-z 12503  df-uz 12766  df-rp 12920  df-fz 13438  df-hash 14268
This theorem is referenced by:  ballotlemfrcn0  34714
  Copyright terms: Public domain W3C validator