Proof of Theorem ballotlemfp1
| Step | Hyp | Ref
| 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 = (𝑐 ∈ 𝑂 ↦ (𝑖 ∈ ℤ ↦ ((#‘((1...𝑖) ∩ 𝑐)) − (#‘((1...𝑖) ∖ 𝑐))))) |
| 6 | | ballotlemfp1.c |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑂) |
| 7 | | ballotlemfp1.j |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ ℕ) |
| 8 | 7 | nnzd 11481 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ ℤ) |
| 9 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 | ballotlemfval 30551 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)))) |
| 10 | 9 | adantr 481 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)))) |
| 11 | | fzfi 12771 |
. . . . . . . . . 10
⊢
(1...(𝐽 − 1))
∈ Fin |
| 12 | | inss1 3833 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((1...(𝐽 − 1))
∩ 𝐶) ⊆
(1...(𝐽 −
1)) |
| 13 | | ssfi 8180 |
. . . . . . . . . 10
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∈ Fin ∧ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))) → ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin) |
| 14 | 11, 12, 13 | mp2an 708 |
. . . . . . . . 9
⊢
((1...(𝐽 − 1))
∩ 𝐶) ∈
Fin |
| 15 | | hashcl 13147 |
. . . . . . . . 9
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin
→ (#‘((1...(𝐽
− 1)) ∩ 𝐶))
∈ ℕ0) |
| 16 | 14, 15 | ax-mp 5 |
. . . . . . . 8
⊢
(#‘((1...(𝐽
− 1)) ∩ 𝐶))
∈ ℕ0 |
| 17 | 16 | nn0cni 11304 |
. . . . . . 7
⊢
(#‘((1...(𝐽
− 1)) ∩ 𝐶))
∈ ℂ |
| 18 | 17 | a1i 11 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ) |
| 19 | | diffi 8192 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((1...(𝐽 − 1))
∈ Fin → ((1...(𝐽
− 1)) ∖ 𝐶)
∈ Fin) |
| 20 | 11, 19 | ax-mp 5 |
. . . . . . . . 9
⊢
((1...(𝐽 − 1))
∖ 𝐶) ∈
Fin |
| 21 | | hashcl 13147 |
. . . . . . . . 9
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin
→ (#‘((1...(𝐽
− 1)) ∖ 𝐶))
∈ ℕ0) |
| 22 | 20, 21 | ax-mp 5 |
. . . . . . . 8
⊢
(#‘((1...(𝐽
− 1)) ∖ 𝐶))
∈ ℕ0 |
| 23 | 22 | nn0cni 11304 |
. . . . . . 7
⊢
(#‘((1...(𝐽
− 1)) ∖ 𝐶))
∈ ℂ |
| 24 | 23 | a1i 11 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ) |
| 25 | | 1cnd 10056 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → 1 ∈ ℂ) |
| 26 | 18, 24, 25 | subsub4d 10423 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) − 1) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) −
((#‘((1...(𝐽 −
1)) ∖ 𝐶)) +
1))) |
| 27 | | 1zzd 11408 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 1 ∈
ℤ) |
| 28 | 8, 27 | zsubcld 11487 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐽 − 1) ∈ ℤ) |
| 29 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 28 | ballotlemfval 30551 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → ((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))) |
| 30 | 29 | adantr 481 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))) |
| 31 | 30 | oveq1d 6665 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1) =
(((#‘((1...(𝐽 −
1)) ∩ 𝐶)) −
(#‘((1...(𝐽 −
1)) ∖ 𝐶))) −
1)) |
| 32 | | elnnuz 11724 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐽 ∈ ℕ ↔ 𝐽 ∈
(ℤ≥‘1)) |
| 33 | 7, 32 | sylib 208 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈
(ℤ≥‘1)) |
| 34 | | fzspl 29550 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐽 ∈
(ℤ≥‘1) → (1...𝐽) = ((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽})) |
| 35 | 34 | ineq1d 3813 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐽 ∈
(ℤ≥‘1) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∩ 𝐶)) |
| 36 | | indir 3875 |
. . . . . . . . . . 11
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∪ {𝐽}) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) |
| 37 | 35, 36 | syl6eq 2672 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐽 ∈
(ℤ≥‘1) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) |
| 38 | 33, 37 | syl 17 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) |
| 39 | 38 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) |
| 40 | | disjsn 4246 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐶 ∩ {𝐽}) = ∅ ↔ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) |
| 41 | | incom 3805 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝐶 ∩ {𝐽}) = ({𝐽} ∩ 𝐶) |
| 42 | 41 | eqeq1i 2627 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐶 ∩ {𝐽}) = ∅ ↔ ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅) |
| 43 | 40, 42 | sylbb1 227 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (¬
𝐽 ∈ 𝐶 → ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅) |
| 44 | 43 | adantl 482 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅) |
| 45 | 44 | uneq2d 3767 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ∅)) |
| 46 | | un0 3967 |
. . . . . . . . 9
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∩ 𝐶) ∪ ∅)
= ((1...(𝐽 − 1))
∩ 𝐶) |
| 47 | 45, 46 | syl6eq 2672 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) |
| 48 | 39, 47 | eqtrd 2656 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((1...𝐽) ∩ 𝐶) = ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) |
| 49 | 48 | fveq2d 6195 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))) |
| 50 | 34 | difeq1d 3727 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐽 ∈
(ℤ≥‘1) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∪ {𝐽}) ∖ 𝐶)) |
| 51 | | difundir 3880 |
. . . . . . . . . . 11
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∪ {𝐽}) ∖
𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) |
| 52 | 50, 51 | syl6eq 2672 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐽 ∈
(ℤ≥‘1) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) |
| 53 | 33, 52 | syl 17 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) |
| 54 | | disj3 4021 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (({𝐽} ∩ 𝐶) = ∅ ↔ {𝐽} = ({𝐽} ∖ 𝐶)) |
| 55 | 43, 54 | sylib 208 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (¬
𝐽 ∈ 𝐶 → {𝐽} = ({𝐽} ∖ 𝐶)) |
| 56 | 55 | eqcomd 2628 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (¬
𝐽 ∈ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = {𝐽}) |
| 57 | 56 | uneq2d 3767 |
. . . . . . . . 9
⊢ (¬
𝐽 ∈ 𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) |
| 58 | 53, 57 | sylan9eq 2676 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((1...𝐽) ∖ 𝐶) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) |
| 59 | 58 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽}))) |
| 60 | 8 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → 𝐽 ∈ ℤ) |
| 61 | | uzid 11702 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈
(ℤ≥‘𝐽)) |
| 62 | | uznfz 12423 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐽 ∈
(ℤ≥‘𝐽) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1))) |
| 63 | 8, 61, 62 | 3syl 18 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1))) |
| 64 | 63 | adantr 481 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1))) |
| 65 | | difss 3737 |
. . . . . . . . . . 11
⊢
((1...(𝐽 − 1))
∖ 𝐶) ⊆
(1...(𝐽 −
1)) |
| 66 | 65 | sseli 3599 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) → 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1))) |
| 67 | 64, 66 | nsyl 135 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) |
| 68 | | ssfi 8180 |
. . . . . . . . . 10
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∈ Fin ∧ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ⊆ (1...(𝐽 − 1))) → ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin) |
| 69 | 11, 65, 68 | mp2an 708 |
. . . . . . . . 9
⊢
((1...(𝐽 − 1))
∖ 𝐶) ∈
Fin |
| 70 | 67, 69 | jctil 560 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) |
| 71 | | hashunsng 13181 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐽 ∈ ℤ →
((((1...(𝐽 − 1))
∖ 𝐶) ∈ Fin ∧
¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1))) |
| 72 | 60, 70, 71 | sylc 65 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)) |
| 73 | 59, 72 | eqtrd 2656 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1)) |
| 74 | 49, 73 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) + 1))) |
| 75 | 26, 31, 74 | 3eqtr4rd 2667 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)) |
| 76 | 10, 75 | eqtrd 2656 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)) |
| 77 | 76 | ex 450 |
. 2
⊢ (𝜑 → (¬ 𝐽 ∈ 𝐶 → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1))) |
| 78 | 9 | adantr 481 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)))) |
| 79 | 17 | a1i 11 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) ∈ ℂ) |
| 80 | | 1cnd 10056 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → 1 ∈ ℂ) |
| 81 | 23 | a1i 11 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) ∈ ℂ) |
| 82 | 79, 80, 81 | addsubd 10413 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) + 1)) |
| 83 | 38 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)))) |
| 84 | 83 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)))) |
| 85 | | snssi 4339 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → {𝐽} ⊆ 𝐶) |
| 86 | | df-ss 3588 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ({𝐽} ⊆ 𝐶 ↔ ({𝐽} ∩ 𝐶) = {𝐽}) |
| 87 | 85, 86 | sylib 208 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → ({𝐽} ∩ 𝐶) = {𝐽}) |
| 88 | 87 | uneq2d 3767 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})) |
| 89 | 88 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽}))) |
| 90 | 89 | adantl 482 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∩ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽}))) |
| 91 | | simpr 477 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → 𝐽 ∈ 𝐶) |
| 92 | 8 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → 𝐽 ∈ ℤ) |
| 93 | 92, 61, 62 | 3syl 18 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1))) |
| 94 | 12 | sseli 3599 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) → 𝐽 ∈ (1...(𝐽 − 1))) |
| 95 | 93, 94 | nsyl 135 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) |
| 96 | 95, 14 | jctil 560 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶))) |
| 97 | | hashunsng 13181 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → ((((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∈ Fin ∧ ¬ 𝐽 ∈ ((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1))) |
| 98 | 91, 96, 97 | sylc 65 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶) ∪ {𝐽})) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1)) |
| 99 | 84, 90, 98 | 3eqtrd 2660 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1)) |
| 100 | 53 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)))) |
| 101 | 100 | adantr 481 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)))) |
| 102 | | difin2 3890 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ({𝐽} ⊆ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ((𝐶 ∖ 𝐶) ∩ {𝐽})) |
| 103 | | difid 3948 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝐶 ∖ 𝐶) = ∅ |
| 104 | 103 | ineq1i 3810 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐶 ∖ 𝐶) ∩ {𝐽}) = (∅ ∩ {𝐽}) |
| 105 | | 0in 3969 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (∅
∩ {𝐽}) =
∅ |
| 106 | 104, 105 | eqtri 2644 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐶 ∖ 𝐶) ∩ {𝐽}) = ∅ |
| 107 | 102, 106 | syl6eq 2672 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ({𝐽} ⊆ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ∅) |
| 108 | 85, 107 | syl 17 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → ({𝐽} ∖ 𝐶) = ∅) |
| 109 | 108 | uneq2d 3767 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶)) = (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)) |
| 110 | 109 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐽 ∈ 𝐶 → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅))) |
| 111 | 110 | adantl 482 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ({𝐽} ∖ 𝐶))) = (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅))) |
| 112 | | un0 3967 |
. . . . . . . . 9
⊢
(((1...(𝐽 −
1)) ∖ 𝐶) ∪
∅) = ((1...(𝐽 −
1)) ∖ 𝐶) |
| 113 | 112 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅) = ((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)) |
| 114 | 113 | fveq2d 6195 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘(((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶) ∪ ∅)) = (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) |
| 115 | 101, 111,
114 | 3eqtrd 2660 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶)) = (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) |
| 116 | 99, 115 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) + 1) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))) |
| 117 | 29 | adantr 481 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) = ((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶)))) |
| 118 | 117 | oveq1d 6665 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1) = (((#‘((1...(𝐽 − 1)) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...(𝐽 − 1)) ∖ 𝐶))) + 1)) |
| 119 | 82, 116, 118 | 3eqtr4d 2666 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((#‘((1...𝐽) ∩ 𝐶)) − (#‘((1...𝐽) ∖ 𝐶))) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1)) |
| 120 | 78, 119 | eqtrd 2656 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ 𝐶) → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1)) |
| 121 | 120 | ex 450 |
. 2
⊢ (𝜑 → (𝐽 ∈ 𝐶 → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1))) |
| 122 | 77, 121 | jca 554 |
1
⊢ (𝜑 → ((¬ 𝐽 ∈ 𝐶 → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) − 1)) ∧ (𝐽 ∈ 𝐶 → ((𝐹‘𝐶)‘𝐽) = (((𝐹‘𝐶)‘(𝐽 − 1)) + 1)))) |