Users' Mathboxes Mathbox for Steve Rodriguez < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  bccbc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bccbc 39326
Description: The binomial coefficient and generalized binomial coefficient are equal when their arguments are nonnegative integers. (Contributed by Steve Rodriguez, 22-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
bccbc.c (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
bccbc.k (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
Assertion
Ref Expression
bccbc (𝜑 → (𝑁C𝑐𝐾) = (𝑁C𝐾))

Proof of Theorem bccbc
StepHypRef Expression
1 bccbc.c . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
21nn0cnd 11642 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
3 bccbc.k . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
42, 3bccval 39319 . . . 4 (𝜑 → (𝑁C𝑐𝐾) = ((𝑁 FallFac 𝐾) / (!‘𝐾)))
54adantr 473 . . 3 ((𝜑𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝑐𝐾) = ((𝑁 FallFac 𝐾) / (!‘𝐾)))
6 bcfallfac 15111 . . . 4 (𝐾 ∈ (0...𝑁) → (𝑁C𝐾) = ((𝑁 FallFac 𝐾) / (!‘𝐾)))
76adantl 474 . . 3 ((𝜑𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝐾) = ((𝑁 FallFac 𝐾) / (!‘𝐾)))
85, 7eqtr4d 2836 . 2 ((𝜑𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝑐𝐾) = (𝑁C𝐾))
9 nn0split 12709 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → ℕ0 = ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
101, 9syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℕ0 = ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
113, 10eleqtrd 2880 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
12 elun 3951 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ↔ (𝐾 ∈ (0...𝑁) ∨ 𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
1311, 12sylib 210 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾 ∈ (0...𝑁) ∨ 𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
1413orcanai 1026 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → 𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)))
15 eluzle 11943 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝑁 + 1) ≤ 𝐾)
1615adantl 474 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 + 1) ≤ 𝐾)
171nn0zd 11770 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
183nn0zd 11770 . . . . . . . 8 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
19 zltp1le 11717 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝐾 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝐾))
2017, 18, 19syl2anc 580 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁 < 𝐾 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝐾))
2120adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 < 𝐾 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝐾))
2216, 21mpbird 249 . . . . 5 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑁 < 𝐾)
2314, 22syldan 586 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → 𝑁 < 𝐾)
241nn0ge0d 11643 . . . . . 6 (𝜑 → 0 ≤ 𝑁)
25 0zd 11678 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
26 elfzo 12727 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ (0..^𝐾) ↔ (0 ≤ 𝑁𝑁 < 𝐾)))
2717, 25, 18, 26syl3anc 1491 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑁 ∈ (0..^𝐾) ↔ (0 ≤ 𝑁𝑁 < 𝐾)))
2827biimpar 470 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (0 ≤ 𝑁𝑁 < 𝐾)) → 𝑁 ∈ (0..^𝐾))
29 fzoval 12726 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℤ → (0..^𝐾) = (0...(𝐾 − 1)))
3018, 29syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0..^𝐾) = (0...(𝐾 − 1)))
3130eleq2d 2864 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑁 ∈ (0..^𝐾) ↔ 𝑁 ∈ (0...(𝐾 − 1))))
3231biimpa 469 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑁 ∈ (0..^𝐾)) → 𝑁 ∈ (0...(𝐾 − 1)))
332, 3bcc0 39321 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑁C𝑐𝐾) = 0 ↔ 𝑁 ∈ (0...(𝐾 − 1))))
3433biimpar 470 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑁 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝑁C𝑐𝐾) = 0)
3532, 34syldan 586 . . . . . . 7 ((𝜑𝑁 ∈ (0..^𝐾)) → (𝑁C𝑐𝐾) = 0)
3628, 35syldan 586 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (0 ≤ 𝑁𝑁 < 𝐾)) → (𝑁C𝑐𝐾) = 0)
3724, 36sylanr1 673 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝜑𝑁 < 𝐾)) → (𝑁C𝑐𝐾) = 0)
3837anabss5 659 . . . 4 ((𝜑𝑁 < 𝐾) → (𝑁C𝑐𝐾) = 0)
3923, 38syldan 586 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝑐𝐾) = 0)
401, 18jca 508 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ))
41 bcval3 13346 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝐾) = 0)
42413expa 1148 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝐾) = 0)
4340, 42sylan 576 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝐾) = 0)
4439, 43eqtr4d 2836 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝑐𝐾) = (𝑁C𝐾))
458, 44pm2.61dan 848 1 (𝜑 → (𝑁C𝑐𝐾) = (𝑁C𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 198  wa 385  wo 874   = wceq 1653  wcel 2157  cun 3767   class class class wbr 4843  cfv 6101  (class class class)co 6878  0cc0 10224  1c1 10225   + caddc 10227   < clt 10363  cle 10364  cmin 10556   / cdiv 10976  0cn0 11580  cz 11666  cuz 11930  ...cfz 12580  ..^cfzo 12720  !cfa 13313  Ccbc 13342   FallFac cfallfac 15071  C𝑐cbcc 39317
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2377  ax-ext 2777  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5097  ax-un 7183  ax-inf2 8788  ax-cnex 10280  ax-resscn 10281  ax-1cn 10282  ax-icn 10283  ax-addcl 10284  ax-addrcl 10285  ax-mulcl 10286  ax-mulrcl 10287  ax-mulcom 10288  ax-addass 10289  ax-mulass 10290  ax-distr 10291  ax-i2m1 10292  ax-1ne0 10293  ax-1rid 10294  ax-rnegex 10295  ax-rrecex 10296  ax-cnre 10297  ax-pre-lttri 10298  ax-pre-lttrn 10299  ax-pre-ltadd 10300  ax-pre-mulgt0 10301  ax-pre-sup 10302
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-fal 1667  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2591  df-eu 2609  df-clab 2786  df-cleq 2792  df-clel 2795  df-nfc 2930  df-ne 2972  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3387  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4116  df-if 4278  df-pw 4351  df-sn 4369  df-pr 4371  df-tp 4373  df-op 4375  df-uni 4629  df-int 4668  df-iun 4712  df-br 4844  df-opab 4906  df-mpt 4923  df-tr 4946  df-id 5220  df-eprel 5225  df-po 5233  df-so 5234  df-fr 5271  df-se 5272  df-we 5273  df-xp 5318  df-rel 5319  df-cnv 5320  df-co 5321  df-dm 5322  df-rn 5323  df-res 5324  df-ima 5325  df-pred 5898  df-ord 5944  df-on 5945  df-lim 5946  df-suc 5947  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-isom 6110  df-riota 6839  df-ov 6881  df-oprab 6882  df-mpt2 6883  df-om 7300  df-1st 7401  df-2nd 7402  df-wrecs 7645  df-recs 7707  df-rdg 7745  df-1o 7799  df-oadd 7803  df-er 7982  df-en 8196  df-dom 8197  df-sdom 8198  df-fin 8199  df-sup 8590  df-oi 8657  df-card 9051  df-pnf 10365  df-mnf 10366  df-xr 10367  df-ltxr 10368  df-le 10369  df-sub 10558  df-neg 10559  df-div 10977  df-nn 11313  df-2 11376  df-3 11377  df-n0 11581  df-z 11667  df-uz 11931  df-rp 12075  df-fz 12581  df-fzo 12721  df-seq 13056  df-exp 13115  df-fac 13314  df-bc 13343  df-hash 13371  df-cj 14180  df-re 14181  df-im 14182  df-sqrt 14316  df-abs 14317  df-clim 14560  df-prod 14973  df-fallfac 15074  df-bcc 39318
This theorem is referenced by:  binomcxplemnn0  39330
  Copyright terms: Public domain W3C validator