MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  bcp1nk Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bcp1nk 14280
Description: The proportion of one binomial coefficient to another with ๐‘ and ๐พ increased by 1. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jan-2015.)
Assertion
Ref Expression
bcp1nk (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C(๐พ + 1)) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / (๐พ + 1))))

Proof of Theorem bcp1nk
StepHypRef Expression
1 elfzel1 13503 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ 0 โˆˆ โ„ค)
2 elfzel2 13502 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
3 elfzelz 13504 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค)
4 1zzd 12594 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
5 fzaddel 13538 . . . . . 6 (((0 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โˆง (๐พ โˆˆ โ„ค โˆง 1 โˆˆ โ„ค)) โ†’ (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†” (๐พ + 1) โˆˆ ((0 + 1)...(๐‘ + 1))))
61, 2, 3, 4, 5syl22anc 836 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†” (๐พ + 1) โˆˆ ((0 + 1)...(๐‘ + 1))))
76ibi 267 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ + 1) โˆˆ ((0 + 1)...(๐‘ + 1)))
8 1e0p1 12720 . . . . 5 1 = (0 + 1)
98oveq1i 7414 . . . 4 (1...(๐‘ + 1)) = ((0 + 1)...(๐‘ + 1))
107, 9eleqtrrdi 2838 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ + 1) โˆˆ (1...(๐‘ + 1)))
11 bcm1k 14278 . . 3 ((๐พ + 1) โˆˆ (1...(๐‘ + 1)) โ†’ ((๐‘ + 1)C(๐พ + 1)) = (((๐‘ + 1)C((๐พ + 1) โˆ’ 1)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1)) / (๐พ + 1))))
1210, 11syl 17 . 2 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C(๐พ + 1)) = (((๐‘ + 1)C((๐พ + 1) โˆ’ 1)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1)) / (๐พ + 1))))
133zcnd 12668 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„‚)
14 ax-1cn 11167 . . . . . . 7 1 โˆˆ โ„‚
15 pncan 11467 . . . . . . 7 ((๐พ โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1) = ๐พ)
1613, 14, 15sylancl 585 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1) = ๐พ)
1716oveq2d 7420 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C((๐พ + 1) โˆ’ 1)) = ((๐‘ + 1)C๐พ))
18 bcp1n 14279 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C๐พ) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
1917, 18eqtrd 2766 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C((๐พ + 1) โˆ’ 1)) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))))
2016oveq2d 7420 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1)) = ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))
2120oveq1d 7419 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘ + 1) โˆ’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1)) / (๐พ + 1)) = (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1)))
2219, 21oveq12d 7422 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘ + 1)C((๐พ + 1) โˆ’ 1)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1)) / (๐พ + 1))) = (((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1))))
23 bcrpcl 14271 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘C๐พ) โˆˆ โ„+)
2423rpcnd 13021 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘C๐พ) โˆˆ โ„‚)
252peano2zd 12670 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘ + 1) โˆˆ โ„ค)
2625zred 12667 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘ + 1) โˆˆ โ„)
273zred 12667 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„)
282zred 12667 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
29 elfzle2 13508 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โ‰ค ๐‘)
3028ltp1d 12145 . . . . . . . . 9 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐‘ < (๐‘ + 1))
3127, 28, 26, 29, 30lelttrd 11373 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ < (๐‘ + 1))
32 znnsub 12609 . . . . . . . . 9 ((๐พ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ + 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐พ < (๐‘ + 1) โ†” ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•))
333, 25, 32syl2anc 583 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ < (๐‘ + 1) โ†” ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•))
3431, 33mpbid 231 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„•)
3526, 34nndivred 12267 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) โˆˆ โ„)
3635recnd 11243 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) โˆˆ โ„‚)
3734nnred 12228 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„)
38 elfznn0 13597 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐พ โˆˆ โ„•0)
39 nn0p1nn 12512 . . . . . . . 8 (๐พ โˆˆ โ„•0 โ†’ (๐พ + 1) โˆˆ โ„•)
4038, 39syl 17 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ + 1) โˆˆ โ„•)
4137, 40nndivred 12267 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1)) โˆˆ โ„)
4241recnd 11243 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1)) โˆˆ โ„‚)
4324, 36, 42mulassd 11238 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1))) = ((๐‘C๐พ) ยท (((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1)))))
4425zcnd 12668 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐‘ + 1) โˆˆ โ„‚)
4534nncnd 12229 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โˆˆ โ„‚)
4640nncnd 12229 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ + 1) โˆˆ โ„‚)
4734nnne0d 12263 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) โ‰  0)
4840nnne0d 12263 . . . . . 6 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (๐พ + 1) โ‰  0)
4944, 45, 46, 47, 48dmdcan2d 12021 . . . . 5 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1))) = ((๐‘ + 1) / (๐พ + 1)))
5049oveq2d 7420 . . . 4 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘C๐พ) ยท (((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1)))) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / (๐พ + 1))))
5143, 50eqtrd 2766 . . 3 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / ((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ))) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ๐พ) / (๐พ + 1))) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / (๐พ + 1))))
5222, 51eqtrd 2766 . 2 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ (((๐‘ + 1)C((๐พ + 1) โˆ’ 1)) ยท (((๐‘ + 1) โˆ’ ((๐พ + 1) โˆ’ 1)) / (๐พ + 1))) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / (๐พ + 1))))
5312, 52eqtrd 2766 1 (๐พ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ((๐‘ + 1)C(๐พ + 1)) = ((๐‘C๐พ) ยท ((๐‘ + 1) / (๐พ + 1))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   class class class wbr 5141  (class class class)co 7404  โ„‚cc 11107  0cc0 11109  1c1 11110   + caddc 11112   ยท cmul 11114   < clt 11249   โˆ’ cmin 11445   / cdiv 11872  โ„•cn 12213  โ„•0cn0 12473  โ„คcz 12559  ...cfz 13487  Ccbc 14265
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11873  df-nn 12214  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-rp 12978  df-fz 13488  df-seq 13970  df-fac 14237  df-bc 14266
This theorem is referenced by:  sylow1lem1  19516
  Copyright terms: Public domain W3C validator