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Theorem ballotlemfp1 29880
 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 11357 . . . . . 6 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 8ballotlemfval 29878 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
109adantr 480 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
11 fzfi 12633 . . . . . . . . . 10 (1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin
12 inss1 3795 . . . . . . . . . 10 ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))
13 ssfi 8065 . . . . . . . . . 10 (((1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin ∧ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))) → ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin)
1411, 12, 13mp2an 704 . . . . . . . . 9 ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin
15 hashcl 13009 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℕ0)
1614, 15ax-mp 5 . . . . . . . 8 (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℕ0
1716nn0cni 11181 . . . . . . 7 (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ
1817a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ)
19 diffi 8077 . . . . . . . . . 10 ((1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin → ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin)
2011, 19ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin
21 hashcl 13009 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℕ0)
2220, 21ax-mp 5 . . . . . . . 8 (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℕ0
2322nn0cni 11181 . . . . . . 7 (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ
2423a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ)
25 1cnd 9935 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → 1 ∈ ℂ)
2618, 24, 25subsub4d 10302 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) − 1) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)))
27 1zzd 11285 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
288, 27zsubcld 11363 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐽 − 1) ∈ ℤ)
291, 2, 3, 4, 5, 6, 28ballotlemfval 29878 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
3029adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
3130oveq1d 6564 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) − 1))
32 elnnuz 11600 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ ℕ ↔ 𝐽 ∈ (ℤ‘1))
337, 32sylib 207 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐽 ∈ (ℤ‘1))
34 fzspl 28938 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → (1...𝐽) = ((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}))
3534ineq1d 3775 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∩ 𝐶))
36 indir 3834 . . . . . . . . . . 11 (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))
3735, 36syl6eq 2660 . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)))
40 disjsn 4192 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∩ {𝐽}) = ∅ ↔ ¬ 𝐽𝐶)
41 incom 3767 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐶 ∩ {𝐽}) = ({𝐽} ∩ 𝐶)
4241eqeq1i 2615 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶 ∩ {𝐽}) = ∅ ↔ ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅)
4340, 42sylbb1 226 . . . . . . . . . . 11 𝐽𝐶 → ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅)
4443adantl 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅)
4544uneq2d 3729 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ∅))
46 un0 3919 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)
4745, 46syl6eq 2660 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))
4839, 47eqtrd 2644 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))
4948fveq2d 6107 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)))
5034difeq1d 3689 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 ∈ (ℤ‘1) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∖ 𝐶))
51 difundir 3839 . . . . . . . . . . 11 (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))
5250, 51syl6eq 2660 . . . . . . . . . 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 3973 . . . . . . . . . . . 12 (({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅ ↔ {𝐽} = ({𝐽} ∖ 𝐶))
5543, 54sylib 207 . . . . . . . . . . 11 𝐽𝐶 → {𝐽} = ({𝐽} ∖ 𝐶))
5655eqcomd 2616 . . . . . . . . . 10 𝐽𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = {𝐽})
5756uneq2d 3729 . . . . . . . . 9 𝐽𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽}))
5853, 57sylan9eq 2664 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽}))
5958fveq2d 6107 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})))
608adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → 𝐽 ∈ ℤ)
61 uzid 11578 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈ (ℤ𝐽))
62 uznfz 12292 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 ∈ (ℤ𝐽) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
638, 61, 623syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
6463adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
65 difss 3699 . . . . . . . . . . 11 ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))
6665sseli 3564 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) → 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
6764, 66nsyl 134 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))
68 ssfi 8065 . . . . . . . . . 10 (((1...(𝐽 − 1)) ∈ Fin ∧ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))) → ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin)
6911, 65, 68mp2an 704 . . . . . . . . 9 ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin
7067, 69jctil 558 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))
71 hashunsng 13042 . . . . . . . 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 63 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1))
7359, 72eqtrd 2644 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1))
7449, 73oveq12d 6567 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)))
7526, 31, 743eqtr4rd 2655 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1))
7610, 75eqtrd 2644 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1))
7776ex 449 . 2 (𝜑 → (¬ 𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)))
789adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))))
7917a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ)
80 1cnd 9935 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → 1 ∈ ℂ)
8123a1i 11 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ)
8279, 80, 81addsubd 10292 . . . . 5 ((𝜑𝐽𝐶) → (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) + 1))
8338fveq2d 6107 . . . . . . . 8 (𝜑 → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))))
8483adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))))
85 snssi 4280 . . . . . . . . . . 11 (𝐽𝐶 → {𝐽} ⊆ 𝐶)
86 df-ss 3554 . . . . . . . . . . 11 ({𝐽} ⊆ 𝐶 ↔ ({𝐽} ∩ 𝐶) = {𝐽})
8785, 86sylib 207 . . . . . . . . . 10 (𝐽𝐶 → ({𝐽} ∩ 𝐶) = {𝐽})
8887uneq2d 3729 . . . . . . . . 9 (𝐽𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽}))
8988fveq2d 6107 . . . . . . . 8 (𝐽𝐶 → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})))
9089adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})))
91 simpr 476 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽𝐶) → 𝐽𝐶)
928adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐽𝐶) → 𝐽 ∈ ℤ)
9392, 61, 623syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
9412sseli 3564 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) → 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1)))
9593, 94nsyl 134 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐽𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))
9695, 14jctil 558 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)))
97 hashunsng 13042 . . . . . . . 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 63 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1))
9984, 90, 983eqtrd 2648 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1))
10053fveq2d 6107 . . . . . . . 8 (𝜑 → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))))
101100adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))))
102 difin2 3849 . . . . . . . . . . . 12 ({𝐽} ⊆ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ((𝐶𝐶) ∩ {𝐽}))
103 difid 3902 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐶𝐶) = ∅
104103ineq1i 3772 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐶𝐶) ∩ {𝐽}) = (∅ ∩ {𝐽})
105 0in 3921 . . . . . . . . . . . . 13 (∅ ∩ {𝐽}) = ∅
106104, 105eqtri 2632 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐶𝐶) ∩ {𝐽}) = ∅
107102, 106syl6eq 2660 . . . . . . . . . . 11 ({𝐽} ⊆ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ∅)
10885, 107syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝐽𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ∅)
109108uneq2d 3729 . . . . . . . . 9 (𝐽𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅))
110109fveq2d 6107 . . . . . . . 8 (𝐽𝐶 → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)))
111110adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)))
112 un0 3919 . . . . . . . . 9 (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)
113112a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))
114113fveq2d 6107 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)) = (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))
115101, 111, 1143eqtrd 2648 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))
11699, 115oveq12d 6567 . . . . 5 ((𝜑𝐽𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
11729adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))))
118117oveq1d 6564 . . . . 5 ((𝜑𝐽𝐶) → (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) + 1))
11982, 116, 1183eqtr4d 2654 . . . 4 ((𝜑𝐽𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))
12078, 119eqtrd 2644 . . 3 ((𝜑𝐽𝐶) → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))
121120ex 449 . 2 (𝜑 → (𝐽𝐶 → ((𝐹𝐶)‘𝐽) = (((𝐹𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1)))
12277, 121jca 553 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 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  {crab 2900   ∖ cdif 3537   ∪ cun 3538   ∩ cin 3539   ⊆ wss 3540  ∅c0 3874  𝒫 cpw 4108  {csn 4125   ↦ cmpt 4643  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  Fincfn 7841  ℂcc 9813  1c1 9816   + caddc 9818   − cmin 10145   / cdiv 10563  ℕcn 10897  ℕ0cn0 11169  ℤcz 11254  ℤ≥cuz 11563  ...cfz 12197  #chash 12979 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-card 8648  df-cda 8873  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-hash 12980 This theorem is referenced by:  ballotlemfc0  29881  ballotlemfcc  29882  ballotlem4  29887  ballotlemi1  29891  ballotlemii  29892  ballotlemic  29895  ballotlem1c  29896
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