Metamath Proof Explorer


Theorem ballotlemfval

Description: The value of F . (Contributed by Thierry Arnoux, 23-Nov-2016)

Ref Expression
Hypotheses 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 = c ∈ O ⟼ i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ c − 1 … i ∖ c
ballotlemfval.c ⊢ φ → C ∈ O
ballotlemfval.j ⊢ φ → J ∈ ℤ
Assertion ballotlemfval ⊢ φ → F ⁡ C ⁡ J = 1 … J ∩ C − 1 … J ∖ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ballotth.m ⊢ M ∈ ℕ
2 ballotth.n ⊢ N ∈ ℕ
3 ballotth.o ⊢ O = c ∈ 𝒫 1 … M + N | c = M
4 ballotth.p ⊢ P = x ∈ 𝒫 O ⟼ x O
5 ballotth.f ⊢ F = c ∈ O ⟼ i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ c − 1 … i ∖ c
6 ballotlemfval.c ⊢ φ → C ∈ O
7 ballotlemfval.j ⊢ φ → J ∈ ℤ
8 simpl ⊢ b = C ∧ i ∈ ℤ → b = C
9 8 ineq2d ⊢ b = C ∧ i ∈ ℤ → 1 … i ∩ b = 1 … i ∩ C
10 9 fveq2d ⊢ b = C ∧ i ∈ ℤ → 1 … i ∩ b = 1 … i ∩ C
11 8 difeq2d ⊢ b = C ∧ i ∈ ℤ → 1 … i ∖ b = 1 … i ∖ C
12 11 fveq2d ⊢ b = C ∧ i ∈ ℤ → 1 … i ∖ b = 1 … i ∖ C
13 10 12 oveq12d ⊢ b = C ∧ i ∈ ℤ → 1 … i ∩ b − 1 … i ∖ b = 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C
14 13 mpteq2dva ⊢ b = C → i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ b − 1 … i ∖ b = i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C
15 ineq2 ⊢ b = c → 1 … i ∩ b = 1 … i ∩ c
16 15 fveq2d ⊢ b = c → 1 … i ∩ b = 1 … i ∩ c
17 difeq2 ⊢ b = c → 1 … i ∖ b = 1 … i ∖ c
18 17 fveq2d ⊢ b = c → 1 … i ∖ b = 1 … i ∖ c
19 16 18 oveq12d ⊢ b = c → 1 … i ∩ b − 1 … i ∖ b = 1 … i ∩ c − 1 … i ∖ c
20 19 mpteq2dv ⊢ b = c → i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ b − 1 … i ∖ b = i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ c − 1 … i ∖ c
21 20 cbvmptv ⊢ b ∈ O ⟼ i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ b − 1 … i ∖ b = c ∈ O ⟼ i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ c − 1 … i ∖ c
22 5 21 eqtr4i ⊢ F = b ∈ O ⟼ i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ b − 1 … i ∖ b
23 zex ⊢ ℤ ∈ V
24 23 mptex ⊢ i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C ∈ V
25 14 22 24 fvmpt ⊢ C ∈ O → F ⁡ C = i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C
26 6 25 syl ⊢ φ → F ⁡ C = i ∈ ℤ ⟼ 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C
27 oveq2 ⊢ i = J → 1 … i = 1 … J
28 27 ineq1d ⊢ i = J → 1 … i ∩ C = 1 … J ∩ C
29 28 fveq2d ⊢ i = J → 1 … i ∩ C = 1 … J ∩ C
30 27 difeq1d ⊢ i = J → 1 … i ∖ C = 1 … J ∖ C
31 30 fveq2d ⊢ i = J → 1 … i ∖ C = 1 … J ∖ C
32 29 31 oveq12d ⊢ i = J → 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C = 1 … J ∩ C − 1 … J ∖ C
33 32 adantl ⊢ φ ∧ i = J → 1 … i ∩ C − 1 … i ∖ C = 1 … J ∩ C − 1 … J ∖ C
34 ovexd ⊢ φ → 1 … J ∩ C − 1 … J ∖ C ∈ V
35 26 33 7 34 fvmptd ⊢ φ → F ⁡ C ⁡ J = 1 … J ∩ C − 1 … J ∖ C