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

Theorem binom 11494
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 11493. 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 5885 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘0))
2 oveq2 5885 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...0))
3 oveq1 5884 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (0C๐‘˜))
4 oveq1 5884 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (0 โˆ’ ๐‘˜))
54oveq2d 5893 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)))
65oveq1d 5892 . . . . . . . . 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 5895 . . . . . . . 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 11382 . . . . . 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 5885 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›))
13 oveq2 5885 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...๐‘›))
14 oveq1 5884 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (๐‘›C๐‘˜))
15 oveq1 5884 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (๐‘› โˆ’ ๐‘˜))
1615oveq2d 5893 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)))
1716oveq1d 5892 . . . . . . . . 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 5895 . . . . . . . 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 11382 . . . . . 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 5885 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)))
24 oveq2 5885 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...(๐‘› + 1)))
25 oveq1 5884 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = ((๐‘› + 1)C๐‘˜))
26 oveq1 5884 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = ((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜))
2726oveq2d 5893 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)))
2827oveq1d 5892 . . . . . . . . 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 5895 . . . . . . . 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 11382 . . . . . 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 5885 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘))
35 oveq2 5885 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...๐‘))
36 oveq1 5884 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (๐‘C๐‘˜))
37 oveq1 5884 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (๐‘ โˆ’ ๐‘˜))
3837oveq2d 5893 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)))
3938oveq1d 5892 . . . . . . . . 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 5895 . . . . . . . 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 11382 . . . . . 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 10526 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘0) = 1)
46 exp0 10526 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ตโ†‘0) = 1)
4745, 46oveqan12d 5896 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)) = (1 ยท 1))
48 1t1e1 9073 . . . . . . . 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 5893 . . . . . 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 9266 . . . . . 6 0 โˆˆ โ„ค
53 ax-1cn 7906 . . . . . . 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 5885 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0C๐‘˜) = (0C0))
56 0nn0 9193 . . . . . . . . . 10 0 โˆˆ โ„•0
57 bcn0 10737 . . . . . . . . . 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 5885 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0 โˆ’ ๐‘˜) = (0 โˆ’ 0))
61 0m0e0 9033 . . . . . . . . . . 11 (0 โˆ’ 0) = 0
6260, 61eqtrdi 2226 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0 โˆ’ ๐‘˜) = 0)
6362oveq2d 5893 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘0))
64 oveq2 5885 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ตโ†‘๐‘˜) = (๐ตโ†‘0))
6563, 64oveq12d 5895 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = 0 โ†’ ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)))
6659, 65oveq12d 5895 . . . . . . 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 11422 . . . . . 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 7938 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด + ๐ต) โˆˆ โ„‚)
7069exp0d 10650 . . . . 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 11493 . . . . . 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 9369 . . 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 5877  โ„‚cc 7811  0cc0 7813  1c1 7814   + caddc 7816   ยท cmul 7818   โˆ’ cmin 8130  โ„•0cn0 9178  โ„คcz 9255  ...cfz 10010  โ†‘cexp 10521  Ccbc 10729  ฮฃcsu 11363
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 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931  ax-arch 7932  ax-caucvg 7933
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 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-isom 5227  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-irdg 6373  df-frec 6394  df-1o 6419  df-oadd 6423  df-er 6537  df-en 6743  df-dom 6744  df-fin 6745  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-q 9622  df-rp 9656  df-fz 10011  df-fzo 10145  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-fac 10708  df-bc 10730  df-ihash 10758  df-cj 10853  df-re 10854  df-im 10855  df-rsqrt 11009  df-abs 11010  df-clim 11289  df-sumdc 11364
This theorem is referenced by:  binom1p  11495  efaddlem  11684
  Copyright terms: Public domain W3C validator