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 33826
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 33810 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)))
11 1zzd 12598 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 1 ∈ ℤ)
121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8ballotlemiex 33799 . . . . . . . . . . . 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 13507 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐼𝐶) ∈ ℤ)
16 elfzuz3 13503 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘(𝐼𝐶)))
17 fzss2 13546 . . . . . . . . . . . . 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 3983 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
211, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ballotlemsdom 33809 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
2220, 21syldan 590 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
2322elfzelzd 13507 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℤ)
24 fzsubel 13542 . . . . . . . . 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 836 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)) ↔ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1))))
2610, 25mpbid 231 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1)))
27 1m1e0 12289 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
2827oveq1i 7422 . . . . . . 7 ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1)) = (0...((𝐼𝐶) − 1))
2926, 28eleqtrdi 2842 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...((𝐼𝐶) − 1)))
3012simpld 494 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
3130elfzelzd 13507 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ∈ ℤ)
32 1zzd 12598 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 1 ∈ ℤ)
3331, 32zsubcld 12676 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℤ)
34 nnaddcl 12240 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ)
351, 2, 34mp2an 689 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ
3635nnzi 12591 . . . . . . . . . 10 (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ
3736a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ)
38 elfzle2 13510 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁))
3930, 38syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁))
40 zlem1lt 12619 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐼𝐶) ∈ ℤ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) ↔ ((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁)))
4131, 37, 40syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) ↔ ((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁)))
4233zred 12671 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℝ)
4337zred 12671 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ)
44 ltle 11307 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℝ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ) → (((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4542, 43, 44syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (((𝐼𝐶) − 1) < (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4641, 45sylbid 239 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4739, 46mpd 15 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁))
48 eluz2 12833 . . . . . . . . 9 ((𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)) ↔ (((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℤ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ ∧ ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4933, 37, 47, 48syl3anbrc 1342 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)))
50 fzss2 13546 . . . . . . . 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 3982 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...((𝐼𝐶) − 1))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
5329, 52syldan 590 . . . . 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 33823 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = (𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))))
5753, 56syldan 590 . . . 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 33824 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) = (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))))
5957, 58oveq12d 7430 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
60 fzsplit3 32273 . . . . . 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 7428 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 (1...(𝐼𝐶))) = (𝐶 ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∪ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
63 fz1ssfz0 13602 . . . . . . . 8 (1...(𝑀 + 𝑁)) ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁))
6463sseli 3978 . . . . . . 7 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝐼𝐶) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
651, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54, 55ballotlemfg 33823 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (𝐼𝐶) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = (𝐶 (1...(𝐼𝐶))))
6664, 65sylan2 592 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = (𝐶 (1...(𝐼𝐶))))
6714, 66syldan 590 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = (𝐶 (1...(𝐼𝐶))))
6813simprd 495 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0)
6967, 68eqtr3d 2773 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 (1...(𝐼𝐶))) = 0)
70 fzfi 13942 . . . . . . 7 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin
71 eldifi 4126 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶𝑂)
721, 2, 3ballotlemelo 33785 . . . . . . . . 9 (𝐶𝑂 ↔ (𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ (♯‘𝐶) = 𝑀))
7372simplbi 497 . . . . . . . 8 (𝐶𝑂𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
7471, 73syl 17 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
75 ssfi 9177 . . . . . . 7 (((1...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin ∧ 𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁))) → 𝐶 ∈ Fin)
7670, 74, 75sylancr 586 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶 ∈ Fin)
7776adantr 480 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐶 ∈ Fin)
78 fzfid 13943 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ Fin)
79 fzfid 13943 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)) ∈ Fin)
8023zred 12671 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℝ)
81 ltm1 12061 . . . . . 6 (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℝ → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) < ((𝑆𝐶)‘𝐽))
82 fzdisj 13533 . . . . . 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 33822 . . . 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 2780 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))) = 0)
8659, 85eqtrd 2771 . 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 12676 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ℤ)
891, 2, 3, 4, 5, 87, 88ballotlemfelz 33788 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℤ)
9089zcnd 12672 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℂ)
911, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54ballotlemro 33820 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑅𝐶) ∈ 𝑂)
9291adantr 480 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝑅𝐶) ∈ 𝑂)
9319elfzelzd 13507 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ ℤ)
941, 2, 3, 4, 5, 92, 93ballotlemfelz 33788 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℤ)
9594zcnd 12672 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℂ)
96 addeq0 11642 . . 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 583 . 2 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = 0 ↔ ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = -((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)))
9886, 97mpbid 231 1 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) = -((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1540  wcel 2105  wral 3060  {crab 3431  cdif 3945  cun 3946  cin 3947  wss 3948  c0 4322  ifcif 4528  𝒫 cpw 4602   class class class wbr 5148  cmpt 5231  cima 5679  cfv 6543  (class class class)co 7412  cmpo 7414  Fincfn 8943  infcinf 9440  cc 11112  cr 11113  0cc0 11114  1c1 11115   + caddc 11117   < clt 11253  cle 11254  cmin 11449  -cneg 11450   / cdiv 11876  cn 12217  cz 12563  cuz 12827  ...cfz 13489  chash 14295
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-1o 8470  df-oadd 8474  df-er 8707  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-sup 9441  df-inf 9442  df-dju 9900  df-card 9938  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-nn 12218  df-2 12280  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-rp 12980  df-fz 13490  df-hash 14296
This theorem is referenced by:  ballotlemfrcn0  33827
  Copyright terms: Public domain W3C validator