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

Theorem binom 11491
Description: The binomial theorem: (๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ is the sum from ๐‘˜ = 0 to ๐‘ of (๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘๐‘˜) ยท (๐ตโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)). Theorem 15-2.8 of [Gleason] p. 296. This part of the proof sets up the induction and does the base case, with the bulk of the work (the induction step) in binomlem 11490. This is Metamath 100 proof #44. (Contributed by NM, 7-Dec-2005.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 24-Apr-2014.)
Assertion
Ref Expression
binom ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘˜   ๐ต,๐‘˜   ๐‘˜,๐‘

Proof of Theorem binom
Dummy variables ๐‘› ๐‘ฅ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 5882 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘0))
2 oveq2 5882 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...0))
3 oveq1 5881 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (0C๐‘˜))
4 oveq1 5881 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (0 โˆ’ ๐‘˜))
54oveq2d 5890 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)))
65oveq1d 5889 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))
73, 6oveq12d 5892 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
87adantr 276 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = 0 โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)) โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
92, 8sumeq12dv 11379 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...0)((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
101, 9eqeq12d 2192 . . . . 5 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) โ†” ((๐ด + ๐ต)โ†‘0) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...0)((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))))
1110imbi2d 230 . . . 4 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))) โ†” ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘0) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...0)((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))))
12 oveq2 5882 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›))
13 oveq2 5882 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...๐‘›))
14 oveq1 5881 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (๐‘›C๐‘˜))
15 oveq1 5881 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (๐‘› โˆ’ ๐‘˜))
1615oveq2d 5890 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)))
1716oveq1d 5889 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))
1814, 17oveq12d 5892 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
1918adantr 276 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐‘› โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)) โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
2013, 19sumeq12dv 11379 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
2112, 20eqeq12d 2192 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) โ†” ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))))
2221imbi2d 230 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))) โ†” ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))))
23 oveq2 5882 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)))
24 oveq2 5882 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...(๐‘› + 1)))
25 oveq1 5881 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = ((๐‘› + 1)C๐‘˜))
26 oveq1 5881 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = ((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜))
2726oveq2d 5890 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)))
2827oveq1d 5889 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))
2925, 28oveq12d 5892 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = (((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
3029adantr 276 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)) โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = (((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
3124, 30sumeq12dv 11379 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘› + 1))(((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
3223, 31eqeq12d 2192 . . . . 5 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) โ†” ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘› + 1))(((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))))
3332imbi2d 230 . . . 4 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))) โ†” ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘› + 1))(((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))))
34 oveq2 5882 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘))
35 oveq2 5882 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...๐‘))
36 oveq1 5881 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (๐‘C๐‘˜))
37 oveq1 5881 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (๐‘ โˆ’ ๐‘˜))
3837oveq2d 5890 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)))
3938oveq1d 5889 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))
4036, 39oveq12d 5892 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
4140adantr 276 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ = ๐‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)) โ†’ ((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
4235, 41sumeq12dv 11379 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
4334, 42eqeq12d 2192 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) โ†” ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))))
4443imbi2d 230 . . . 4 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘ฅ)((๐‘ฅC๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))) โ†” ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))))
45 exp0 10523 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘0) = 1)
46 exp0 10523 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ตโ†‘0) = 1)
4745, 46oveqan12d 5893 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)) = (1 ยท 1))
48 1t1e1 9070 . . . . . . . 8 (1 ยท 1) = 1
4947, 48eqtrdi 2226 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)) = 1)
5049oveq2d 5890 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))) = (1 ยท 1))
5150, 48eqtrdi 2226 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))) = 1)
52 0z 9263 . . . . . 6 0 โˆˆ โ„ค
53 ax-1cn 7903 . . . . . . 7 1 โˆˆ โ„‚
5451, 53eqeltrdi 2268 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))) โˆˆ โ„‚)
55 oveq2 5882 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0C๐‘˜) = (0C0))
56 0nn0 9190 . . . . . . . . . 10 0 โˆˆ โ„•0
57 bcn0 10734 . . . . . . . . . 10 (0 โˆˆ โ„•0 โ†’ (0C0) = 1)
5856, 57ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (0C0) = 1
5955, 58eqtrdi 2226 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0C๐‘˜) = 1)
60 oveq2 5882 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0 โˆ’ ๐‘˜) = (0 โˆ’ 0))
61 0m0e0 9030 . . . . . . . . . . 11 (0 โˆ’ 0) = 0
6260, 61eqtrdi 2226 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0 โˆ’ ๐‘˜) = 0)
6362oveq2d 5890 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘0))
64 oveq2 5882 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ตโ†‘๐‘˜) = (๐ตโ†‘0))
6563, 64oveq12d 5892 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = 0 โ†’ ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)))
6659, 65oveq12d 5892 . . . . . . 7 (๐‘˜ = 0 โ†’ ((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))))
6766fsum1 11419 . . . . . 6 ((0 โˆˆ โ„ค โˆง (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))) โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...0)((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))))
6852, 54, 67sylancr 414 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...0)((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) = (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))))
69 addcl 7935 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด + ๐ต) โˆˆ โ„‚)
7069exp0d 10647 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘0) = 1)
7151, 68, 703eqtr4rd 2221 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘0) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...0)((0C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
72 simprl 529 . . . . . . 7 ((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
73 simprr 531 . . . . . . 7 ((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
74 simpl 109 . . . . . . 7 ((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0)
75 id 19 . . . . . . 7 (((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
7672, 73, 74, 75binomlem 11490 . . . . . 6 (((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โˆง ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘› + 1))(((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
7776exp31 364 . . . . 5 (๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘› + 1))(((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))))
7877a2d 26 . . . 4 (๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†’ (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘›)((๐‘›C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))) โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘› + 1))(((๐‘› + 1)C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))))
7911, 22, 33, 44, 71, 78nn0ind 9366 . . 3 (๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)))))
8079impcom 125 . 2 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
81803impa 1194 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)((๐‘C๐‘˜) ยท ((๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜))))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โˆง w3a 978   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148  (class class class)co 5874  โ„‚cc 7808  0cc0 7810  1c1 7811   + caddc 7813   ยท cmul 7815   โˆ’ cmin 8127  โ„•0cn0 9175  โ„คcz 9252  ...cfz 10007  โ†‘cexp 10518  Ccbc 10726  ฮฃcsu 11360
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 4118  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-mulrcl 7909  ax-addcom 7910  ax-mulcom 7911  ax-addass 7912  ax-mulass 7913  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-1rid 7917  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-precex 7920  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-apti 7925  ax-pre-ltadd 7926  ax-pre-mulgt0 7927  ax-pre-mulext 7928  ax-arch 7929  ax-caucvg 7930
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 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-tr 4102  df-id 4293  df-po 4296  df-iso 4297  df-iord 4366  df-on 4368  df-ilim 4369  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-isom 5225  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1st 6140  df-2nd 6141  df-recs 6305  df-irdg 6370  df-frec 6391  df-1o 6416  df-oadd 6420  df-er 6534  df-en 6740  df-dom 6741  df-fin 6742  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-xr 7995  df-ltxr 7996  df-le 7997  df-sub 8129  df-neg 8130  df-reap 8531  df-ap 8538  df-div 8629  df-inn 8919  df-2 8977  df-3 8978  df-4 8979  df-n0 9176  df-z 9253  df-uz 9528  df-q 9619  df-rp 9653  df-fz 10008  df-fzo 10142  df-seqfrec 10445  df-exp 10519  df-fac 10705  df-bc 10727  df-ihash 10755  df-cj 10850  df-re 10851  df-im 10852  df-rsqrt 11006  df-abs 11007  df-clim 11286  df-sumdc 11361
This theorem is referenced by:  binom1p  11492  efaddlem  11681
  Copyright terms: Public domain W3C validator