ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  bcp1n GIF version

Theorem bcp1n 10741
Description: The proportion of one binomial coefficient to another with ๐‘ increased by 1. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Mar-2014.)
Assertion
Ref Expression
bcp1n (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C๐พ) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))

Proof of Theorem bcp1n
StepHypRef Expression
1 elfz3nn0 10115 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
2 facp1 10710 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ (!โ€˜(๐‘ + 1)) = ((!โ€˜๐‘) ยท (๐‘ + 1)))
31, 2syl 14 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜(๐‘ + 1)) = ((!โ€˜๐‘) ยท (๐‘ + 1)))
4 fznn0sub 10057 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•0)
5 facp1 10710 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•0 โ†’ (!โ€˜((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1)) = ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1)))
64, 5syl 14 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1)) = ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1)))
71nn0cnd 9231 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
8 1cnd 7973 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
9 elfznn0 10114 . . . . . . . . . 10 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„•0)
109nn0cnd 9231 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„‚)
117, 8, 10addsubd 8289 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) = ((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1))
1211fveq2d 5520 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) = (!โ€˜((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1)))
1311oveq2d 5891 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) = ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1)))
146, 12, 133eqtr4d 2220 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) = ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)))
1514oveq1d 5890 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) = (((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)))
164faccld 10716 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) โˆˆ โ„•)
1716nncnd 8933 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) โˆˆ โ„‚)
18 nn0p1nn 9215 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1) โˆˆ โ„•)
194, 18syl 14 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ โˆ’ ๐พ) + 1) โˆˆ โ„•)
2011, 19eqeltrd 2254 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•)
2120nncnd 8933 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„‚)
229faccld 10716 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜๐พ) โˆˆ โ„•)
2322nncnd 8933 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜๐พ) โˆˆ โ„‚)
2417, 21, 23mul32d 8110 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) = (((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)))
2515, 24eqtrd 2210 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) = (((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)))
263, 25oveq12d 5893 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ + 1)) / ((!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))) = (((!โ€˜๐‘) ยท (๐‘ + 1)) / (((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
271faccld 10716 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜๐‘) โˆˆ โ„•)
2827nncnd 8933 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (!โ€˜๐‘) โˆˆ โ„‚)
2916, 22nnmulcld 8968 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) โˆˆ โ„•)
3029nncnd 8933 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) โˆˆ โ„‚)
31 nn0p1nn 9215 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ (๐‘ + 1) โˆˆ โ„•)
321, 31syl 14 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘ + 1) โˆˆ โ„•)
3332nncnd 8933 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘ + 1) โˆˆ โ„‚)
3429nnap0d 8965 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) # 0)
3520nnap0d 8965 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) # 0)
3628, 30, 33, 21, 34, 35divmuldivapd 8789 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((!โ€˜๐‘) / ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))) = (((!โ€˜๐‘) ยท (๐‘ + 1)) / (((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ)) ยท ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
3726, 36eqtr4d 2213 . 2 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ + 1)) / ((!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))) = (((!โ€˜๐‘) / ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
38 fzelp1 10074 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ (0...(๐‘ + 1)))
39 bcval2 10730 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...(๐‘ + 1)) โ†’ ((๐‘ + 1)C๐พ) = ((!โ€˜(๐‘ + 1)) / ((!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))))
4038, 39syl 14 . 2 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C๐พ) = ((!โ€˜(๐‘ + 1)) / ((!โ€˜((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))))
41 bcval2 10730 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘C๐พ) = ((!โ€˜๐‘) / ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))))
4241oveq1d 5890 . 2 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))) = (((!โ€˜๐‘) / ((!โ€˜(๐‘ โˆ’ ๐พ)) ยท (!โ€˜๐พ))) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
4337, 40, 423eqtr4d 2220 1 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C๐พ) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148  โ€˜cfv 5217  (class class class)co 5875  0cc0 7811  1c1 7812   + caddc 7814   ยท cmul 7816   โˆ’ cmin 8128   / cdiv 8629  โ„•cn 8919  โ„•0cn0 9176  ...cfz 10008  !cfa 10705  Ccbc 10727
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-mulrcl 7910  ax-addcom 7911  ax-mulcom 7912  ax-addass 7913  ax-mulass 7914  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-1rid 7918  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-precex 7921  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-apti 7926  ax-pre-ltadd 7927  ax-pre-mulgt0 7928  ax-pre-mulext 7929
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-if 3536  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-po 4297  df-iso 4298  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-reap 8532  df-ap 8539  df-div 8630  df-inn 8920  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-q 9620  df-fz 10009  df-seqfrec 10446  df-fac 10706  df-bc 10728
This theorem is referenced by:  bcp1nk  10742  bcpasc  10746
  Copyright terms: Public domain W3C validator