Theorem binom1p 11650

Description: Special case of the binomial theorem for ( 1 + A ) ^ N. (Contributed by Paul Chapman, 10-May-2007.)

Assertion

Ref	Expression
binom1p	|- ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 1 + A ) ^ N ) = sum_ k e. ( 0 ... N ) ( ( N _C k ) x. ( A ^ k ) ) )

Distinct variable groups:   A, k   k, N

Proof of Theorem binom1p

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ax-1cn 7972	. . 3 |- 1 e. CC
2		binom 11649	. . 3 |- ( ( 1 e. CC /\ A e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 1 + A ) ^ N ) = sum_ k e. ( 0 ... N ) ( ( N _C k ) x. ( ( 1 ^ ( N - k ) ) x. ( A ^ k ) ) ) )
3	1, 2	mp3an1 1335	. 2 |- ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 1 + A ) ^ N ) = sum_ k e. ( 0 ... N ) ( ( N _C k ) x. ( ( 1 ^ ( N - k ) ) x. ( A ^ k ) ) ) )
4		fznn0sub 10132	. . . . . . . . 9 |- ( k e. ( 0 ... N ) -> ( N - k ) e. NN0 )
5	4	adantl 277	. . . . . . . 8 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( N - k ) e. NN0 )
6	5	nn0zd 9446	. . . . . . 7 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( N - k ) e. ZZ )
7		1exp 10660	. . . . . . 7 |- ( ( N - k ) e. ZZ -> ( 1 ^ ( N - k ) ) = 1 )
8	6, 7	syl 14	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( 1 ^ ( N - k ) ) = 1 )
9	8	oveq1d 5937	. . . . 5 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( ( 1 ^ ( N - k ) ) x. ( A ^ k ) ) = ( 1 x. ( A ^ k ) ) )
10		simpl 109	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) -> A e. CC )
11		elfznn0 10189	. . . . . . 7 |- ( k e. ( 0 ... N ) -> k e. NN0 )
12		expcl 10649	. . . . . . 7 |- ( ( A e. CC /\ k e. NN0 ) -> ( A ^ k ) e. CC )
13	10, 11, 12	syl2an 289	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( A ^ k ) e. CC )
14	13	mulid2d 8045	. . . . 5 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( 1 x. ( A ^ k ) ) = ( A ^ k ) )
15	9, 14	eqtrd 2229	. . . 4 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( ( 1 ^ ( N - k ) ) x. ( A ^ k ) ) = ( A ^ k ) )
16	15	oveq2d 5938	. . 3 |- ( ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) /\ k e. ( 0 ... N ) ) -> ( ( N _C k ) x. ( ( 1 ^ ( N - k ) ) x. ( A ^ k ) ) ) = ( ( N _C k ) x. ( A ^ k ) ) )
17	16	sumeq2dv 11533	. 2 |- ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) -> sum_ k e. ( 0 ... N ) ( ( N _C k ) x. ( ( 1 ^ ( N - k ) ) x. ( A ^ k ) ) ) = sum_ k e. ( 0 ... N ) ( ( N _C k ) x. ( A ^ k ) ) )
18	3, 17	eqtrd 2229	1 |- ( ( A e. CC /\ N e. NN0 ) -> ( ( 1 + A ) ^ N ) = sum_ k e. ( 0 ... N ) ( ( N _C k ) x. ( A ^ k ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1364   e. wcel 2167  (class class class)co 5922   CCcc 7877   0cc0 7879   1c1 7880   + caddc 7882   x. cmul 7884   - cmin 8197   NN0cn0 9249   ZZcz 9326   ...cfz 10083   ^cexp 10630   _C cbc 10839   sum_csu 11518

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4148  ax-sep 4151  ax-nul 4159  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-iinf 4624  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-mulrcl 7978  ax-addcom 7979  ax-mulcom 7980  ax-addass 7981  ax-mulass 7982  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-1rid 7986  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-precex 7989  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995  ax-pre-mulgt0 7996  ax-pre-mulext 7997  ax-arch 7998  ax-caucvg 7999

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3451  df-if 3562  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-tr 4132  df-id 4328  df-po 4331  df-iso 4332  df-iord 4401  df-on 4403  df-ilim 4404  df-suc 4406  df-iom 4627  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-isom 5267  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-recs 6363  df-irdg 6428  df-frec 6449  df-1o 6474  df-oadd 6478  df-er 6592  df-en 6800  df-dom 6801  df-fin 6802  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-reap 8602  df-ap 8609  df-div 8700  df-inn 8991  df-2 9049  df-3 9050  df-4 9051  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-q 9694  df-rp 9729  df-fz 10084  df-fzo 10218  df-seqfrec 10540  df-exp 10631  df-fac 10818  df-bc 10840  df-ihash 10868  df-cj 11007  df-re 11008  df-im 11009  df-rsqrt 11163  df-abs 11164  df-clim 11444  df-sumdc 11519

This theorem is referenced by:  binom11  11651  binom1dif  11652