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Theorem bcpasc 13317
Description: Pascal's rule for the binomial coefficient, generalized to all integers 𝐾. Equation 2 of [Gleason] p. 295. (Contributed by NM, 13-Jul-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 10-Mar-2014.)
Assertion
Ref Expression
bcpasc ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))

Proof of Theorem bcpasc
StepHypRef Expression
1 peano2nn0 11584 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
2 elfzp12 12631 . . . . . . 7 ((𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘0) → (𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 = 0 ∨ 𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))))
3 nn0uz 11927 . . . . . . 7 0 = (ℤ‘0)
42, 3eleq2s 2862 . . . . . 6 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ0 → (𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 = 0 ∨ 𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))))
51, 4syl 17 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 = 0 ∨ 𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))))
6 1p0e1 11407 . . . . . . . 8 (1 + 0) = 1
7 bcn0 13306 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C0) = 1)
8 0z 11639 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ ℤ
9 1z 11659 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℤ
10 zsubcl 11671 . . . . . . . . . . 11 ((0 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → (0 − 1) ∈ ℤ)
118, 9, 10mp2an 683 . . . . . . . . . 10 (0 − 1) ∈ ℤ
12 0re 10299 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℝ
13 ltm1 11121 . . . . . . . . . . . 12 (0 ∈ ℝ → (0 − 1) < 0)
1412, 13ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (0 − 1) < 0
1514orci 891 . . . . . . . . . 10 ((0 − 1) < 0 ∨ 𝑁 < (0 − 1))
16 bcval4 13303 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (0 − 1) ∈ ℤ ∧ ((0 − 1) < 0 ∨ 𝑁 < (0 − 1))) → (𝑁C(0 − 1)) = 0)
1711, 15, 16mp3an23 1577 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C(0 − 1)) = 0)
187, 17oveq12d 6864 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁C0) + (𝑁C(0 − 1))) = (1 + 0))
19 bcn0 13306 . . . . . . . . 9 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1)C0) = 1)
201, 19syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1)C0) = 1)
216, 18, 203eqtr4a 2825 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁C0) + (𝑁C(0 − 1))) = ((𝑁 + 1)C0))
22 oveq2 6854 . . . . . . . . 9 (𝐾 = 0 → (𝑁C𝐾) = (𝑁C0))
23 oveq1 6853 . . . . . . . . . 10 (𝐾 = 0 → (𝐾 − 1) = (0 − 1))
2423oveq2d 6862 . . . . . . . . 9 (𝐾 = 0 → (𝑁C(𝐾 − 1)) = (𝑁C(0 − 1)))
2522, 24oveq12d 6864 . . . . . . . 8 (𝐾 = 0 → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁C0) + (𝑁C(0 − 1))))
26 oveq2 6854 . . . . . . . 8 (𝐾 = 0 → ((𝑁 + 1)C𝐾) = ((𝑁 + 1)C0))
2725, 26eqeq12d 2780 . . . . . . 7 (𝐾 = 0 → (((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾) ↔ ((𝑁C0) + (𝑁C(0 − 1))) = ((𝑁 + 1)C0)))
2821, 27syl5ibrcom 238 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐾 = 0 → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾)))
29 simpr 477 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → 𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))
30 0p1e1 11405 . . . . . . . . . 10 (0 + 1) = 1
3130oveq1i 6856 . . . . . . . . 9 ((0 + 1)...(𝑁 + 1)) = (1...(𝑁 + 1))
3229, 31syl6eleq 2854 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → 𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)))
33 nn0p1nn 11583 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
34 nnuz 11928 . . . . . . . . . . 11 ℕ = (ℤ‘1)
3533, 34syl6eleq 2854 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1))
36 fzm1 12632 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1) → (𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1)) ∨ 𝐾 = (𝑁 + 1))))
3736biimpa 468 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘1) ∧ 𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1)) ∨ 𝐾 = (𝑁 + 1)))
3835, 37sylan 575 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → (𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1)) ∨ 𝐾 = (𝑁 + 1)))
39 nn0cn 11553 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℂ)
40 ax-1cn 10251 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℂ
41 pncan 10545 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
4239, 40, 41sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
4342oveq2d 6862 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ0 → (1...((𝑁 + 1) − 1)) = (1...𝑁))
4443eleq2d 2830 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1)) ↔ 𝐾 ∈ (1...𝑁)))
4544biimpa 468 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))) → 𝐾 ∈ (1...𝑁))
46 fz1ssfz0 12648 . . . . . . . . . . . . . 14 (1...𝑁) ⊆ (0...𝑁)
4746sseli 3759 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ∈ (0...𝑁))
48 bcp1n 13312 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (0...𝑁) → ((𝑁 + 1)C𝐾) = ((𝑁C𝐾) · ((𝑁 + 1) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))))
4947, 48syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1)C𝐾) = ((𝑁C𝐾) · ((𝑁 + 1) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))))
50 bcrpcl 13304 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (0...𝑁) → (𝑁C𝐾) ∈ ℝ+)
5147, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁C𝐾) ∈ ℝ+)
5251rpcnd 12077 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁C𝐾) ∈ ℂ)
53 elfzuz2 12558 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ‘1))
5453, 34syl6eleqr 2855 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
5554peano2nnd 11297 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁 + 1) ∈ ℕ)
5655nncnd 11296 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁 + 1) ∈ ℂ)
5754nncnd 11296 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝑁 ∈ ℂ)
58 1cnd 10292 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 1 ∈ ℂ)
59 elfzelz 12554 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
6059zcnd 11735 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ∈ ℂ)
6157, 58, 60addsubd 10671 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) − 𝐾) = ((𝑁𝐾) + 1))
62 fznn0sub 12585 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁𝐾) ∈ ℕ0)
63 nn0p1nn 11583 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁𝐾) ∈ ℕ0 → ((𝑁𝐾) + 1) ∈ ℕ)
6462, 63syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁𝐾) + 1) ∈ ℕ)
6561, 64eqeltrd 2844 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) − 𝐾) ∈ ℕ)
6665nncnd 11296 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) − 𝐾) ∈ ℂ)
6765nnne0d 11326 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) − 𝐾) ≠ 0)
6852, 56, 66, 67div12d 11095 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) · ((𝑁 + 1) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))) = ((𝑁 + 1) · ((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))))
6965nnrpd 12073 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) − 𝐾) ∈ ℝ+)
7051, 69rpdivcld 12092 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) ∈ ℝ+)
7170rpcnd 12077 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) ∈ ℂ)
7256, 71mulcomd 10319 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) · ((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))) = (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · (𝑁 + 1)))
7368, 72eqtrd 2799 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) · ((𝑁 + 1) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))) = (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · (𝑁 + 1)))
7456, 60npcand 10654 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁 + 1) − 𝐾) + 𝐾) = (𝑁 + 1))
7574oveq2d 6862 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · (((𝑁 + 1) − 𝐾) + 𝐾)) = (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · (𝑁 + 1)))
7671, 66, 60adddid 10322 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · (((𝑁 + 1) − 𝐾) + 𝐾)) = ((((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · ((𝑁 + 1) − 𝐾)) + (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · 𝐾)))
7773, 75, 763eqtr2d 2805 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) · ((𝑁 + 1) / ((𝑁 + 1) − 𝐾))) = ((((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · ((𝑁 + 1) − 𝐾)) + (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · 𝐾)))
7852, 66, 67divcan1d 11060 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · ((𝑁 + 1) − 𝐾)) = (𝑁C𝐾))
79 elfznn 12582 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ∈ ℕ)
8079nnne0d 11326 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ≠ 0)
8152, 66, 60, 67, 80divdiv2d 11091 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) / (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾)) = (((𝑁C𝐾) · 𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)))
82 bcm1k 13311 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁C𝐾) = ((𝑁C(𝐾 − 1)) · ((𝑁 − (𝐾 − 1)) / 𝐾)))
8357, 60, 58subsub3d 10680 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁 − (𝐾 − 1)) = ((𝑁 + 1) − 𝐾))
8483oveq1d 6861 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 − (𝐾 − 1)) / 𝐾) = (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾))
8584oveq2d 6862 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C(𝐾 − 1)) · ((𝑁 − (𝐾 − 1)) / 𝐾)) = ((𝑁C(𝐾 − 1)) · (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾)))
8682, 85eqtrd 2799 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁C𝐾) = ((𝑁C(𝐾 − 1)) · (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾)))
87 fzelp1 12605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)))
8855nnzd 11733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
89 elfzm1b 12630 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ∈ ℤ) → (𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 − 1) ∈ (0...((𝑁 + 1) − 1))))
9059, 88, 89syl2anc 579 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 − 1) ∈ (0...((𝑁 + 1) − 1))))
9187, 90mpbid 223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝐾 − 1) ∈ (0...((𝑁 + 1) − 1)))
9257, 40, 41sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
9392oveq2d 6862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (0...((𝑁 + 1) − 1)) = (0...𝑁))
9491, 93eleqtrd 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝐾 − 1) ∈ (0...𝑁))
95 bcrpcl 13304 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐾 − 1) ∈ (0...𝑁) → (𝑁C(𝐾 − 1)) ∈ ℝ+)
9694, 95syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁C(𝐾 − 1)) ∈ ℝ+)
9796rpcnd 12077 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (𝑁C(𝐾 − 1)) ∈ ℂ)
9879nnrpd 12073 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → 𝐾 ∈ ℝ+)
9969, 98rpdivcld 12092 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾) ∈ ℝ+)
10099rpcnd 12077 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾) ∈ ℂ)
10199rpne0d 12080 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾) ≠ 0)
10252, 97, 100, 101divmul3d 11093 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁C𝐾) / (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾)) = (𝑁C(𝐾 − 1)) ↔ (𝑁C𝐾) = ((𝑁C(𝐾 − 1)) · (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾))))
10386, 102mpbird 248 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) / (((𝑁 + 1) − 𝐾) / 𝐾)) = (𝑁C(𝐾 − 1)))
10452, 60, 66, 67div23d 11096 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁C𝐾) · 𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) = (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · 𝐾))
10581, 103, 1043eqtr3rd 2808 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · 𝐾) = (𝑁C(𝐾 − 1)))
10678, 105oveq12d 6864 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · ((𝑁 + 1) − 𝐾)) + (((𝑁C𝐾) / ((𝑁 + 1) − 𝐾)) · 𝐾)) = ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))))
10749, 77, 1063eqtrrd 2804 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ (1...𝑁) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
10845, 107syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
109 oveq2 6854 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 = (𝑁 + 1) → (𝑁C𝐾) = (𝑁C(𝑁 + 1)))
11033nnzd 11733 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
111 nn0re 11552 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℝ)
112111ltp1d 11212 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 < (𝑁 + 1))
113112olcd 900 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1) < 0 ∨ 𝑁 < (𝑁 + 1)))
114 bcval4 13303 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑁 + 1) ∈ ℤ ∧ ((𝑁 + 1) < 0 ∨ 𝑁 < (𝑁 + 1))) → (𝑁C(𝑁 + 1)) = 0)
115110, 113, 114mpd3an23 1587 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C(𝑁 + 1)) = 0)
116109, 115sylan9eqr 2821 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → (𝑁C𝐾) = 0)
117 oveq1 6853 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 = (𝑁 + 1) → (𝐾 − 1) = ((𝑁 + 1) − 1))
118117, 42sylan9eqr 2821 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → (𝐾 − 1) = 𝑁)
119118oveq2d 6862 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → (𝑁C(𝐾 − 1)) = (𝑁C𝑁))
120 bcnn 13308 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C𝑁) = 1)
121120adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → (𝑁C𝑁) = 1)
122119, 121eqtrd 2799 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → (𝑁C(𝐾 − 1)) = 1)
123116, 122oveq12d 6864 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = (0 + 1))
124 oveq2 6854 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 = (𝑁 + 1) → ((𝑁 + 1)C𝐾) = ((𝑁 + 1)C(𝑁 + 1)))
125 bcnn 13308 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 + 1) ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1)C(𝑁 + 1)) = 1)
1261, 125syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 + 1)C(𝑁 + 1)) = 1)
127124, 126sylan9eqr 2821 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → ((𝑁 + 1)C𝐾) = 1)
12830, 123, 1273eqtr4a 2825 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 = (𝑁 + 1)) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
129108, 128jaodan 980 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐾 ∈ (1...((𝑁 + 1) − 1)) ∨ 𝐾 = (𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
13038, 129syldan 585 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
13132, 130syldan 585 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
132131ex 401 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾)))
13328, 132jaod 885 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝐾 = 0 ∨ 𝐾 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾)))
1345, 133sylbid 231 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾)))
135134imp 395 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
136135adantlr 706 . 2 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
137 00id 10469 . . 3 (0 + 0) = 0
138 fzelp1 12605 . . . . . 6 (𝐾 ∈ (0...𝑁) → 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
139138con3i 151 . . . . 5 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)) → ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁))
140 bcval3 13302 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝐾) = 0)
1411403expa 1147 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝐾) = 0)
142139, 141sylan2 586 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁C𝐾) = 0)
143 simpll 783 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
144 simplr 785 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝐾 ∈ ℤ)
145 peano2zm 11672 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
146144, 145syl 17 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
14739adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℂ)
148147, 40, 41sylancl 580 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
149148oveq2d 6862 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → (0...((𝑁 + 1) − 1)) = (0...𝑁))
150149eleq2d 2830 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 − 1) ∈ (0...((𝑁 + 1) − 1)) ↔ (𝐾 − 1) ∈ (0...𝑁)))
151 id 22 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℤ)
1521nn0zd 11732 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
153151, 152, 89syl2anr 590 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → (𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)) ↔ (𝐾 − 1) ∈ (0...((𝑁 + 1) − 1))))
154 fz1ssfz0 12648 . . . . . . . . 9 (1...(𝑁 + 1)) ⊆ (0...(𝑁 + 1))
155154sseli 3759 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ (1...(𝑁 + 1)) → 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
156153, 155syl6bir 245 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 − 1) ∈ (0...((𝑁 + 1) − 1)) → 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))))
157150, 156sylbird 251 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → ((𝐾 − 1) ∈ (0...𝑁) → 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))))
158157con3dimp 397 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ¬ (𝐾 − 1) ∈ (0...𝑁))
159 bcval3 13302 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐾 − 1) ∈ ℤ ∧ ¬ (𝐾 − 1) ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C(𝐾 − 1)) = 0)
160143, 146, 158, 159syl3anc 1490 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁C(𝐾 − 1)) = 0)
161142, 160oveq12d 6864 . . 3 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = (0 + 0))
162143, 1syl 17 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
163 simpr 477 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
164 bcval3 13302 . . . 4 (((𝑁 + 1) ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁 + 1)C𝐾) = 0)
165162, 144, 163, 164syl3anc 1490 . . 3 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁 + 1)C𝐾) = 0)
166137, 161, 1653eqtr4a 2825 . 2 (((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
167136, 166pm2.61dan 847 1 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ) → ((𝑁C𝐾) + (𝑁C(𝐾 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  wo 873   = wceq 1652  wcel 2155   class class class wbr 4811  cfv 6070  (class class class)co 6846  cc 10191  cr 10192  0cc0 10193  1c1 10194   + caddc 10196   · cmul 10198   < clt 10332  cmin 10524   / cdiv 10942  cn 11278  0cn0 11542  cz 11628  cuz 11891  +crp 12033  ...cfz 12538  Ccbc 13298
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7151  ax-cnex 10249  ax-resscn 10250  ax-1cn 10251  ax-icn 10252  ax-addcl 10253  ax-addrcl 10254  ax-mulcl 10255  ax-mulrcl 10256  ax-mulcom 10257  ax-addass 10258  ax-mulass 10259  ax-distr 10260  ax-i2m1 10261  ax-1ne0 10262  ax-1rid 10263  ax-rnegex 10264  ax-rrecex 10265  ax-cnre 10266  ax-pre-lttri 10267  ax-pre-lttrn 10268  ax-pre-ltadd 10269  ax-pre-mulgt0 10270
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-iun 4680  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-riota 6807  df-ov 6849  df-oprab 6850  df-mpt2 6851  df-om 7268  df-1st 7370  df-2nd 7371  df-wrecs 7614  df-recs 7676  df-rdg 7714  df-er 7951  df-en 8165  df-dom 8166  df-sdom 8167  df-pnf 10334  df-mnf 10335  df-xr 10336  df-ltxr 10337  df-le 10338  df-sub 10526  df-neg 10527  df-div 10943  df-nn 11279  df-n0 11543  df-z 11629  df-uz 11892  df-rp 12034  df-fz 12539  df-seq 13014  df-fac 13270  df-bc 13299
This theorem is referenced by:  bccl  13318  bcn2m1  13320  bcn2p1  13321  hashbclem  13442  binomlem  14859  bcxmas  14865  binomfallfaclem2  15067  srgbinomlem  18825  bcp1ctr  25309  ex-bc  27789  bccolsum  32091  fwddifnp1  32737  dvnmul  40820  bcpascm1  42822
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