Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  crngbinom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem crngbinom 18561
 Description: The binomial theorem for commutative rings (special case of csrgbinom 18486): (𝐴 + 𝐵)↑𝑁 is the sum from 𝑘 = 0 to 𝑁 of (𝑁C𝑘) · ((𝐴↑𝑘) · (𝐵↑(𝑁 − 𝑘)). (Contributed by AV, 24-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
crngbinom.s 𝑆 = (Base‘𝑅)
crngbinom.m × = (.r𝑅)
crngbinom.t · = (.g𝑅)
crngbinom.a + = (+g𝑅)
crngbinom.g 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
crngbinom.e = (.g𝐺)
Assertion
Ref Expression
crngbinom (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝑁 (𝐴 + 𝐵)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↦ ((𝑁C𝑘) · (((𝑁𝑘) 𝐴) × (𝑘 𝐵))))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝑁   𝑅,𝑘   𝑆,𝑘   · ,𝑘   × ,𝑘   ,𝑘   + ,𝑘
Allowed substitution hint:   𝐺(𝑘)

Proof of Theorem crngbinom
StepHypRef Expression
1 crngring 18498 . . . . 5 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
2 ringsrg 18529 . . . . 5 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ SRing)
31, 2syl 17 . . . 4 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ SRing)
43adantr 481 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ SRing)
5 crngbinom.g . . . . 5 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
65crngmgp 18495 . . . 4 (𝑅 ∈ CRing → 𝐺 ∈ CMnd)
76adantr 481 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐺 ∈ CMnd)
8 simpr 477 . . 3 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
94, 7, 83jca 1240 . 2 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0))
10 crngbinom.s . . 3 𝑆 = (Base‘𝑅)
11 crngbinom.m . . 3 × = (.r𝑅)
12 crngbinom.t . . 3 · = (.g𝑅)
13 crngbinom.a . . 3 + = (+g𝑅)
14 crngbinom.e . . 3 = (.g𝐺)
1510, 11, 12, 13, 5, 14csrgbinom 18486 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝑁 (𝐴 + 𝐵)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↦ ((𝑁C𝑘) · (((𝑁𝑘) 𝐴) × (𝑘 𝐵))))))
169, 15sylan 488 1 (((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝑁 (𝐴 + 𝐵)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↦ ((𝑁C𝑘) · (((𝑁𝑘) 𝐴) × (𝑘 𝐵))))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   ∧ w3a 1036   = wceq 1480   ∈ wcel 1987   ↦ cmpt 4683  ‘cfv 5857  (class class class)co 6615  0cc0 9896   − cmin 10226  ℕ0cn0 11252  ...cfz 12284  Ccbc 13045  Basecbs 15800  +gcplusg 15881  .rcmulr 15882   Σg cgsu 16041  .gcmg 17480  CMndccmn 18133  mulGrpcmgp 18429  SRingcsrg 18445  Ringcrg 18487  CRingccrg 18488 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-inf2 8498  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-iin 4495  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-se 5044  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-isom 5866  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-of 6862  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-supp 7256  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-oadd 7524  df-er 7702  df-map 7819  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-fsupp 8236  df-oi 8375  df-card 8725  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-div 10645  df-nn 10981  df-2 11039  df-n0 11253  df-z 11338  df-uz 11648  df-rp 11793  df-fz 12285  df-fzo 12423  df-seq 12758  df-fac 13017  df-bc 13046  df-hash 13074  df-ndx 15803  df-slot 15804  df-base 15805  df-sets 15806  df-ress 15807  df-plusg 15894  df-0g 16042  df-gsum 16043  df-mre 16186  df-mrc 16187  df-acs 16189  df-mgm 17182  df-sgrp 17224  df-mnd 17235  df-mhm 17275  df-submnd 17276  df-grp 17365  df-minusg 17366  df-mulg 17481  df-cntz 17690  df-cmn 18135  df-abl 18136  df-mgp 18430  df-ur 18442  df-srg 18446  df-ring 18489  df-cring 18490 This theorem is referenced by:  lply1binom  19616
 Copyright terms: Public domain W3C validator