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 33527
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 33511 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ (1...(𝐼𝐶)))
11 1zzd 12593 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 1 ∈ ℤ)
121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8ballotlemiex 33500 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0))
1312adantr 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0))
1413simpld 496 . . . . . . . . . 10 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
1514elfzelzd 13502 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐼𝐶) ∈ ℤ)
16 elfzuz3 13498 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘(𝐼𝐶)))
17 fzss2 13541 . . . . . . . . . . . . 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 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶)))
2018, 19sseldd 3984 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
211, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ballotlemsdom 33510 . . . . . . . . . . 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 13502 . . . . . . . . 9 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℤ)
24 fzsubel 13537 . . . . . . . . 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 838 . . . . . . . 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 12284 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
2827oveq1i 7419 . . . . . . 7 ((1 − 1)...((𝐼𝐶) − 1)) = (0...((𝐼𝐶) − 1))
2926, 28eleqtrdi 2844 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ (0...((𝐼𝐶) − 1)))
3012simpld 496 . . . . . . . . . . 11 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)))
3130elfzelzd 13502 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ∈ ℤ)
32 1zzd 12593 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 1 ∈ ℤ)
3331, 32zsubcld 12671 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℤ)
34 nnaddcl 12235 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ)
351, 2, 34mp2an 691 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ
3635nnzi 12586 . . . . . . . . . 10 (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ
3736a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ)
38 elfzle2 13505 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁))
3930, 38syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁))
40 zlem1lt 12614 . . . . . . . . . . . 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 12666 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℝ)
4337zred 12666 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ)
44 ltle 11302 . . . . . . . . . . . 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 239 . . . . . . . . . 10 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) ≤ (𝑀 + 𝑁) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4739, 46mpd 15 . . . . . . . . 9 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁))
48 eluz2 12828 . . . . . . . . 9 ((𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)) ↔ (((𝐼𝐶) − 1) ∈ ℤ ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ ∧ ((𝐼𝐶) − 1) ≤ (𝑀 + 𝑁)))
4933, 37, 47, 48syl3anbrc 1344 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑀 + 𝑁) ∈ (ℤ‘((𝐼𝐶) − 1)))
50 fzss2 13541 . . . . . . . 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 3983 . . . . . 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 33524 . . . . 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 33525 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) = (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶))))
5957, 58oveq12d 7427 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
60 fzsplit3 32005 . . . . . 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 7425 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 (1...(𝐼𝐶))) = (𝐶 ((1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∪ (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))))
63 fz1ssfz0 13597 . . . . . . . 8 (1...(𝑀 + 𝑁)) ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁))
6463sseli 3979 . . . . . . 7 ((𝐼𝐶) ∈ (1...(𝑀 + 𝑁)) → (𝐼𝐶) ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
651, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54, 55ballotlemfg 33524 . . . . . . 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 497 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(𝐼𝐶)) = 0)
6967, 68eqtr3d 2775 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝐶 (1...(𝐼𝐶))) = 0)
70 fzfi 13937 . . . . . . 7 (1...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin
71 eldifi 4127 . . . . . . . 8 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶𝑂)
721, 2, 3ballotlemelo 33486 . . . . . . . . 9 (𝐶𝑂 ↔ (𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)) ∧ (♯‘𝐶) = 𝑀))
7372simplbi 499 . . . . . . . 8 (𝐶𝑂𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
7471, 73syl 17 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁)))
75 ssfi 9173 . . . . . . 7 (((1...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin ∧ 𝐶 ⊆ (1...(𝑀 + 𝑁))) → 𝐶 ∈ Fin)
7670, 74, 75sylancr 588 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → 𝐶 ∈ Fin)
7776adantr 482 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐶 ∈ Fin)
78 fzfid 13938 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ Fin)
79 fzfid 13938 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)) ∈ Fin)
8023zred 12666 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℝ)
81 ltm1 12056 . . . . . 6 (((𝑆𝐶)‘𝐽) ∈ ℝ → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) < ((𝑆𝐶)‘𝐽))
82 fzdisj 13528 . . . . . 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 33523 . . . 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 2782 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐶 (1...(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1))) + (𝐶 (((𝑆𝐶)‘𝐽)...(𝐼𝐶)))) = 0)
8659, 85eqtrd 2773 . 2 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) + ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽)) = 0)
8771adantr 482 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐶𝑂)
8823, 11zsubcld 12671 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1) ∈ ℤ)
891, 2, 3, 4, 5, 87, 88ballotlemfelz 33489 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℤ)
9089zcnd 12667 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹𝐶)‘(((𝑆𝐶)‘𝐽) − 1)) ∈ ℂ)
911, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 54ballotlemro 33521 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝑂𝐸) → (𝑅𝐶) ∈ 𝑂)
9291adantr 482 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → (𝑅𝐶) ∈ 𝑂)
9319elfzelzd 13502 . . . . 5 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → 𝐽 ∈ ℤ)
941, 2, 3, 4, 5, 92, 93ballotlemfelz 33489 . . . 4 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℤ)
9594zcnd 12667 . . 3 ((𝐶 ∈ (𝑂𝐸) ∧ 𝐽 ∈ (1...(𝐼𝐶))) → ((𝐹‘(𝑅𝐶))‘𝐽) ∈ ℂ)
96 addeq0 11637 . . 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 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 397   = wceq 1542  wcel 2107  wral 3062  {crab 3433  cdif 3946  cun 3947  cin 3948  wss 3949  c0 4323  ifcif 4529  𝒫 cpw 4603   class class class wbr 5149  cmpt 5232  cima 5680  cfv 6544  (class class class)co 7409  cmpo 7411  Fincfn 8939  infcinf 9436  cc 11108  cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   < clt 11248  cle 11249  cmin 11444  -cneg 11445   / cdiv 11871  cn 12212  cz 12558  cuz 12822  ...cfz 13484  chash 14290
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-oadd 8470  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9437  df-inf 9438  df-dju 9896  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-fz 13485  df-hash 14291
This theorem is referenced by:  ballotlemfrcn0  33528
  Copyright terms: Public domain W3C validator