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Theorem ballotlemfrceq 24558
Description: Value of  F for a reverse counting  ( R `  C ). (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Apr-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
ballotth.m  |-  M  e.  NN
ballotth.n  |-  N  e.  NN
ballotth.o  |-  O  =  { c  e.  ~P ( 1 ... ( M  +  N )
)  |  ( # `  c )  =  M }
ballotth.p  |-  P  =  ( x  e.  ~P O  |->  ( ( # `  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 ) 
|->  sup ( { 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
) )
ballotlemg  |-  .^  =  ( u  e.  Fin ,  v  e.  Fin  |->  ( ( # `  (
v  i^i  u )
)  -  ( # `  ( v  \  u
) ) ) )
Assertion
Ref Expression
ballotlemfrceq  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  =  -u ( ( F `  ( R `  C ) ) `  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  e.  NN
2 ballotth.n . . . . . . . . 9  |-  N  e.  NN
3 ballotth.o . . . . . . . . 9  |-  O  =  { c  e.  ~P ( 1 ... ( M  +  N )
)  |  ( # `  c )  =  M }
4 ballotth.p . . . . . . . . 9  |-  P  =  ( x  e.  ~P O  |->  ( ( # `  x )  /  ( # `
 O ) ) )
5 ballotth.f . . . . . . . . 9  |-  F  =  ( c  e.  O  |->  ( i  e.  ZZ  |->  ( ( # `  (
( 1 ... i
)  i^i  c )
)  -  ( # `  ( ( 1 ... i )  \  c
) ) ) ) )
6 ballotth.e . . . . . . . . 9  |-  E  =  { c  e.  O  |  A. i  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) 0  <  ( ( F `  c ) `
 i ) }
7 ballotth.mgtn . . . . . . . . 9  |-  N  < 
M
8 ballotth.i . . . . . . . . 9  |-  I  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  sup ( { k  e.  ( 1 ... ( M  +  N
) )  |  ( ( F `  c
) `  k )  =  0 } ,  RR ,  `'  <  ) )
9 ballotth.s . . . . . . . . 9  |-  S  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  ( i  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) 
|->  if ( i  <_ 
( I `  c
) ,  ( ( ( I `  c
)  +  1 )  -  i ) ,  i ) ) )
101, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ballotlemsel1i 24542 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( S `
 C ) `  J )  e.  ( 1 ... ( I `
 C ) ) )
11 1z 10236 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  ZZ
1211a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  1  e.  ZZ )
131, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8ballotlemiex 24531 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( I `  C
)  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) )  /\  ( ( F `  C ) `  (
I `  C )
)  =  0 ) )
1413adantr 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( I `
 C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N )
)  /\  ( ( F `  C ) `  ( I `  C
) )  =  0 ) )
1514simpld 446 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( I `  C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) )
16 elfzelz 10984 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( I `  C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N
) )  ->  (
I `  C )  e.  ZZ )
1715, 16syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( I `  C )  e.  ZZ )
18 elfzuz3 10981 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( I `  C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N
) )  ->  ( M  +  N )  e.  ( ZZ>= `  ( I `  C ) ) )
19 fzss2 11017 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( M  +  N )  e.  ( ZZ>= `  (
I `  C )
)  ->  ( 1 ... ( I `  C ) )  C_  ( 1 ... ( M  +  N )
) )
2015, 18, 193syl 19 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( 1 ... ( I `  C
) )  C_  (
1 ... ( M  +  N ) ) )
21 simpr 448 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  J  e.  ( 1 ... ( I `
 C ) ) )
2220, 21sseldd 3285 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  J  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) )
231, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9ballotlemsdom 24541 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) )  ->  ( ( S `
 C ) `  J )  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) )
2422, 23syldan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( S `
 C ) `  J )  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) )
25 elfzelz 10984 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( S `  C
) `  J )  e.  ( 1 ... ( M  +  N )
)  ->  ( ( S `  C ) `  J )  e.  ZZ )
2624, 25syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( S `
 C ) `  J )  e.  ZZ )
27 fzsubel 11013 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( 1  e.  ZZ  /\  ( I `  C
)  e.  ZZ )  /\  ( ( ( S `  C ) `
 J )  e.  ZZ  /\  1  e.  ZZ ) )  -> 
( ( ( S `
 C ) `  J )  e.  ( 1 ... ( I `
 C ) )  <-> 
( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 )  e.  ( ( 1  -  1 ) ... ( ( I `
 C )  - 
1 ) ) ) )
2812, 17, 26, 12, 27syl22anc 1185 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  e.  ( 1 ... (
I `  C )
)  <->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 )  e.  ( ( 1  -  1 ) ... ( ( I `  C )  -  1 ) ) ) )
2910, 28mpbid 202 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 )  e.  ( ( 1  -  1 ) ... ( ( I `  C )  -  1 ) ) )
30 1m1e0 9993 . . . . . . . 8  |-  ( 1  -  1 )  =  0
3130oveq1i 6023 . . . . . . 7  |-  ( ( 1  -  1 ) ... ( ( I `
 C )  - 
1 ) )  =  ( 0 ... (
( I `  C
)  -  1 ) )
3229, 31syl6eleq 2470 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 )  e.  ( 0 ... ( ( I `  C )  -  1 ) ) )
3313simpld 446 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
I `  C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N )
) )
3433, 16syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
I `  C )  e.  ZZ )
3511a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  1  e.  ZZ )
3634, 35zsubcld 10305 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( I `  C
)  -  1 )  e.  ZZ )
37 nnaddcl 9947 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( M  e.  NN  /\  N  e.  NN )  ->  ( M  +  N
)  e.  NN )
381, 2, 37mp2an 654 . . . . . . . . . . 11  |-  ( M  +  N )  e.  NN
3938nnzi 10230 . . . . . . . . . 10  |-  ( M  +  N )  e.  ZZ
4039a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  ( M  +  N )  e.  ZZ )
41 elfzle2 10986 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( I `  C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N
) )  ->  (
I `  C )  <_  ( M  +  N
) )
4233, 41syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
I `  C )  <_  ( M  +  N
) )
43 zlem1lt 10252 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( I `  C
)  e.  ZZ  /\  ( M  +  N
)  e.  ZZ )  ->  ( ( I `
 C )  <_ 
( M  +  N
)  <->  ( ( I `
 C )  - 
1 )  <  ( M  +  N )
) )
4434, 40, 43syl2anc 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( I `  C
)  <_  ( M  +  N )  <->  ( (
I `  C )  -  1 )  < 
( M  +  N
) ) )
4536zred 10300 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( I `  C
)  -  1 )  e.  RR )
4640zred 10300 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
47 ltle 9089 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( I `  C )  -  1 )  e.  RR  /\  ( M  +  N
)  e.  RR )  ->  ( ( ( I `  C )  -  1 )  < 
( M  +  N
)  ->  ( (
I `  C )  -  1 )  <_ 
( M  +  N
) ) )
4845, 46, 47syl2anc 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( ( I `  C )  -  1 )  <  ( M  +  N )  -> 
( ( I `  C )  -  1 )  <_  ( M  +  N ) ) )
4944, 48sylbid 207 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( I `  C
)  <_  ( M  +  N )  ->  (
( I `  C
)  -  1 )  <_  ( M  +  N ) ) )
5042, 49mpd 15 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
( I `  C
)  -  1 )  <_  ( M  +  N ) )
51 eluz2 10419 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  +  N )  e.  ( ZZ>= `  (
( I `  C
)  -  1 ) )  <->  ( ( ( I `  C )  -  1 )  e.  ZZ  /\  ( M  +  N )  e.  ZZ  /\  ( ( I `  C )  -  1 )  <_ 
( M  +  N
) ) )
5236, 40, 50, 51syl3anbrc 1138 . . . . . . . 8  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  ( M  +  N )  e.  ( ZZ>= `  ( (
I `  C )  -  1 ) ) )
53 fzss2 11017 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  +  N )  e.  ( ZZ>= `  (
( I `  C
)  -  1 ) )  ->  ( 0 ... ( ( I `
 C )  - 
1 ) )  C_  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
5452, 53syl 16 . . . . . . 7  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  (
0 ... ( ( I `
 C )  - 
1 ) )  C_  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
5554sselda 3284 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 )  e.  ( 0 ... ( ( I `
 C )  - 
1 ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 )  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) )
5632, 55syldan 457 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 )  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) )
57 ballotth.r . . . . . 6  |-  R  =  ( c  e.  ( O  \  E ) 
|->  ( ( S `  c ) " c
) )
58 ballotlemg . . . . . 6  |-  .^  =  ( u  e.  Fin ,  v  e.  Fin  |->  ( ( # `  (
v  i^i  u )
)  -  ( # `  ( v  \  u
) ) ) )
591, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 57, 58ballotlemfg 24555 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 )  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  =  ( C  .^  ( 1 ... ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) ) ) )
6056, 59syldan 457 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  =  ( C  .^  ( 1 ... ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) ) ) )
611, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 57, 58ballotlemfrc 24556 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 ( R `  C ) ) `  J )  =  ( C  .^  ( (
( S `  C
) `  J ) ... ( I `  C
) ) ) )
6260, 61oveq12d 6031 . . 3  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( F `  C ) `
 ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) )  +  ( ( F `  ( R `  C ) ) `  J ) )  =  ( ( C  .^  ( 1 ... ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) ) )  +  ( C  .^  ( ( ( S `
 C ) `  J ) ... (
I `  C )
) ) ) )
63 fzsplit3 23979 . . . . . 6  |-  ( ( ( S `  C
) `  J )  e.  ( 1 ... (
I `  C )
)  ->  ( 1 ... ( I `  C ) )  =  ( ( 1 ... ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  u.  (
( ( S `  C ) `  J
) ... ( I `  C ) ) ) )
6410, 63syl 16 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( 1 ... ( I `  C
) )  =  ( ( 1 ... (
( ( S `  C ) `  J
)  -  1 ) )  u.  ( ( ( S `  C
) `  J ) ... ( I `  C
) ) ) )
6564oveq2d 6029 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( C  .^  ( 1 ... (
I `  C )
) )  =  ( C  .^  ( (
1 ... ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) )  u.  ( ( ( S `
 C ) `  J ) ... (
I `  C )
) ) ) )
66 1nn0 10162 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  NN0
67 nn0uz 10445 . . . . . . . . . 10  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
6866, 67eleqtri 2452 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  ( ZZ>= `  0 )
69 fzss1 11016 . . . . . . . . 9  |-  ( 1  e.  ( ZZ>= `  0
)  ->  ( 1 ... ( M  +  N ) )  C_  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
7068, 69ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  ( 1 ... ( M  +  N ) )  C_  ( 0 ... ( M  +  N )
)
7170sseli 3280 . . . . . . 7  |-  ( ( I `  C )  e.  ( 1 ... ( M  +  N
) )  ->  (
I `  C )  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
721, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 57, 58ballotlemfg 24555 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  ( I `  C
)  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( I `  C
) )  =  ( C  .^  ( 1 ... ( I `  C ) ) ) )
7371, 72sylan2 461 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  ( I `  C
)  e.  ( 1 ... ( M  +  N ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( I `  C
) )  =  ( C  .^  ( 1 ... ( I `  C ) ) ) )
7415, 73syldan 457 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( I `  C
) )  =  ( C  .^  ( 1 ... ( I `  C ) ) ) )
7514simprd 450 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( I `  C
) )  =  0 )
7674, 75eqtr3d 2414 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( C  .^  ( 1 ... (
I `  C )
) )  =  0 )
77 fzfi 11231 . . . . . . 7  |-  ( 1 ... ( M  +  N ) )  e. 
Fin
78 eldifi 3405 . . . . . . . 8  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  C  e.  O )
791, 2, 3ballotlemelo 24517 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  O  <->  ( C  C_  ( 1 ... ( M  +  N )
)  /\  ( # `  C
)  =  M ) )
8079simplbi 447 . . . . . . . 8  |-  ( C  e.  O  ->  C  C_  ( 1 ... ( M  +  N )
) )
8178, 80syl 16 . . . . . . 7  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  C  C_  ( 1 ... ( M  +  N )
) )
82 ssfi 7258 . . . . . . 7  |-  ( ( ( 1 ... ( M  +  N )
)  e.  Fin  /\  C  C_  ( 1 ... ( M  +  N
) ) )  ->  C  e.  Fin )
8377, 81, 82sylancr 645 . . . . . 6  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  C  e.  Fin )
8483adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  C  e.  Fin )
85 fzfid 11232 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( 1 ... ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  e.  Fin )
86 fzfid 11232 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J ) ... ( I `  C
) )  e.  Fin )
8726zred 10300 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( S `
 C ) `  J )  e.  RR )
88 ltm1 9775 . . . . . 6  |-  ( ( ( S `  C
) `  J )  e.  RR  ->  ( (
( S `  C
) `  J )  -  1 )  < 
( ( S `  C ) `  J
) )
89 fzdisj 11003 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( S `  C ) `  J
)  -  1 )  <  ( ( S `
 C ) `  J )  ->  (
( 1 ... (
( ( S `  C ) `  J
)  -  1 ) )  i^i  ( ( ( S `  C
) `  J ) ... ( I `  C
) ) )  =  (/) )
9087, 88, 893syl 19 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( 1 ... ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) )  i^i  ( ( ( S `
 C ) `  J ) ... (
I `  C )
) )  =  (/) )
911, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 57, 58, 84, 85, 86, 90ballotlemgun 24554 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( C  .^  ( ( 1 ... ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  u.  (
( ( S `  C ) `  J
) ... ( I `  C ) ) ) )  =  ( ( C  .^  ( 1 ... ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) ) )  +  ( C  .^  ( ( ( S `
 C ) `  J ) ... (
I `  C )
) ) ) )
9265, 76, 913eqtr3rd 2421 . . 3  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( C 
.^  ( 1 ... ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) ) )  +  ( C  .^  (
( ( S `  C ) `  J
) ... ( I `  C ) ) ) )  =  0 )
9362, 92eqtrd 2412 . 2  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( F `  C ) `
 ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) )  +  ( ( F `  ( R `  C ) ) `  J ) )  =  0 )
9478adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  C  e.  O
)
9526, 12zsubcld 10305 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 )  e.  ZZ )
961, 2, 3, 4, 5, 94, 95ballotlemfelz 24520 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  e.  ZZ )
9796zcnd 10301 . . 3  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  e.  CC )
981, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 57ballotlemro 24552 . . . . . 6  |-  ( C  e.  ( O  \  E )  ->  ( R `  C )  e.  O )
9998adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( R `  C )  e.  O
)
100 elfzelz 10984 . . . . . 6  |-  ( J  e.  ( 1 ... ( I `  C
) )  ->  J  e.  ZZ )
10121, 100syl 16 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  J  e.  ZZ )
1021, 2, 3, 4, 5, 99, 101ballotlemfelz 24520 . . . 4  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 ( R `  C ) ) `  J )  e.  ZZ )
103102zcnd 10301 . . 3  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 ( R `  C ) ) `  J )  e.  CC )
104 addeq0 23948 . . 3  |-  ( ( ( ( F `  C ) `  (
( ( S `  C ) `  J
)  -  1 ) )  e.  CC  /\  ( ( F `  ( R `  C ) ) `  J )  e.  CC )  -> 
( ( ( ( F `  C ) `
 ( ( ( S `  C ) `
 J )  - 
1 ) )  +  ( ( F `  ( R `  C ) ) `  J ) )  =  0  <->  (
( F `  C
) `  ( (
( S `  C
) `  J )  -  1 ) )  =  -u ( ( F `
 ( R `  C ) ) `  J ) ) )
10597, 103, 104syl2anc 643 . 2  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( ( ( F `  C
) `  ( (
( S `  C
) `  J )  -  1 ) )  +  ( ( F `
 ( R `  C ) ) `  J ) )  =  0  <->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  =  -u ( ( F `  ( R `  C ) ) `  J ) ) )
10693, 105mpbid 202 1  |-  ( ( C  e.  ( O 
\  E )  /\  J  e.  ( 1 ... ( I `  C ) ) )  ->  ( ( F `
 C ) `  ( ( ( S `
 C ) `  J )  -  1 ) )  =  -u ( ( F `  ( R `  C ) ) `  J ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1717   A.wral 2642   {crab 2646    \ cdif 3253    u. cun 3254    i^i cin 3255    C_ wss 3256   (/)c0 3564   ifcif 3675   ~Pcpw 3735   class class class wbr 4146    e. cmpt 4200   `'ccnv 4810   "cima 4814   ` cfv 5387  (class class class)co 6013    e. cmpt2 6015   Fincfn 7038   supcsup 7373   CCcc 8914   RRcr 8915   0cc0 8916   1c1 8917    + caddc 8919    < clt 9046    <_ cle 9047    - cmin 9216   -ucneg 9217    / cdiv 9602   NNcn 9925   NN0cn0 10146   ZZcz 10207   ZZ>=cuz 10413   ...cfz 10968   #chash 11538
This theorem is referenced by:  ballotlemfrcn0  24559
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2361  ax-rep 4254  ax-sep 4264  ax-nul 4272  ax-pow 4311  ax-pr 4337  ax-un 4634  ax-cnex 8972  ax-resscn 8973  ax-1cn 8974  ax-icn 8975  ax-addcl 8976  ax-addrcl 8977  ax-mulcl 8978  ax-mulrcl 8979  ax-mulcom 8980  ax-addass 8981  ax-mulass 8982  ax-distr 8983  ax-i2m1 8984  ax-1ne0 8985  ax-1rid 8986  ax-rnegex 8987  ax-rrecex 8988  ax-cnre 8989  ax-pre-lttri 8990  ax-pre-lttrn 8991  ax-pre-ltadd 8992  ax-pre-mulgt0 8993
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2235  df-mo 2236  df-clab 2367  df-cleq 2373  df-clel 2376  df-nfc 2505  df-ne 2545  df-nel 2546  df-ral 2647  df-rex 2648  df-reu 2649  df-rmo 2650  df-rab 2651  df-v 2894  df-sbc 3098  df-csb 3188  df-dif 3259  df-un 3261  df-in 3263  df-ss 3270  df-pss 3272  df-nul 3565  df-if 3676  df-pw 3737  df-sn 3756  df-pr 3757  df-tp 3758  df-op 3759  df-uni 3951  df-int 3986  df-iun 4030  df-br 4147  df-opab 4201  df-mpt 4202  df-tr 4237  df-eprel 4428  df-id 4432  df-po 4437  df-so 4438  df-fr 4475  df-we 4477  df-ord 4518  df-on 4519  df-lim 4520  df-suc 4521  df-om 4779  df-xp 4817  df-rel 4818  df-cnv 4819  df-co 4820  df-dm 4821  df-rn 4822  df-res 4823  df-ima 4824  df-iota 5351  df-fun 5389  df-fn 5390  df-f 5391  df-f1 5392  df-fo 5393  df-f1o 5394  df-fv 5395  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpt2 6018  df-1st 6281  df-2nd 6282  df-riota 6478  df-recs 6562  df-rdg 6597  df-1o 6653  df-oadd 6657  df-er 6834  df-en 7039  df-dom 7040  df-sdom 7041  df-fin 7042  df-sup 7374  df-card 7752  df-cda 7974  df-pnf 9048  df-mnf 9049  df-xr 9050  df-ltxr 9051  df-le 9052  df-sub 9218  df-neg 9219  df-nn 9926  df-2 9983  df-n0 10147  df-z 10208  df-uz 10414  df-rp 10538  df-fz 10969  df-hash 11539
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