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

Theorem binom 15776
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 15775. 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 7417 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘0))
2 oveq2 7417 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...0))
3 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (0C๐‘˜))
4 oveq1 7416 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (0 โˆ’ ๐‘˜))
54oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)))
65oveq1d 7424 . . . . . . . . 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 7427 . . . . . . . 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 482 . . . . . . 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 15652 . . . . . 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 2749 . . . . 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 341 . . . 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 7417 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘›))
13 oveq2 7417 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...๐‘›))
14 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (๐‘›C๐‘˜))
15 oveq1 7416 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (๐‘› โˆ’ ๐‘˜))
1615oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(๐‘› โˆ’ ๐‘˜)))
1716oveq1d 7424 . . . . . . . . 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 7427 . . . . . . . 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 482 . . . . . . 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 15652 . . . . . 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 2749 . . . . 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 341 . . . 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 7417 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘(๐‘› + 1)))
24 oveq2 7417 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...(๐‘› + 1)))
25 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = ((๐‘› + 1)C๐‘˜))
26 oveq1 7416 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = ((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜))
2726oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = (๐‘› + 1) โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘((๐‘› + 1) โˆ’ ๐‘˜)))
2827oveq1d 7424 . . . . . . . . 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 7427 . . . . . . . 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 482 . . . . . . 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 15652 . . . . . 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 2749 . . . . 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 341 . . . 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 7417 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘ฅ) = ((๐ด + ๐ต)โ†‘๐‘))
35 oveq2 7417 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (0...๐‘ฅ) = (0...๐‘))
36 oveq1 7416 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฅC๐‘˜) = (๐‘C๐‘˜))
37 oveq1 7416 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜) = (๐‘ โˆ’ ๐‘˜))
3837oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ (๐ดโ†‘(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘(๐‘ โˆ’ ๐‘˜)))
3938oveq1d 7424 . . . . . . . . 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 7427 . . . . . . . 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 482 . . . . . . 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 15652 . . . . . 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 2749 . . . . 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 341 . . . 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 14031 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ดโ†‘0) = 1)
46 exp0 14031 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐ตโ†‘0) = 1)
4745, 46oveqan12d 7428 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)) = (1 ยท 1))
48 1t1e1 12374 . . . . . . . 8 (1 ยท 1) = 1
4947, 48eqtrdi 2789 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)) = 1)
5049oveq2d 7425 . . . . . 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 2789 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))) = 1)
52 0z 12569 . . . . . 6 0 โˆˆ โ„ค
53 ax-1cn 11168 . . . . . . 7 1 โˆˆ โ„‚
5451, 53eqeltrdi 2842 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 ยท ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0))) โˆˆ โ„‚)
55 oveq2 7417 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0C๐‘˜) = (0C0))
56 0nn0 12487 . . . . . . . . . 10 0 โˆˆ โ„•0
57 bcn0 14270 . . . . . . . . . 10 (0 โˆˆ โ„•0 โ†’ (0C0) = 1)
5856, 57ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (0C0) = 1
5955, 58eqtrdi 2789 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0C๐‘˜) = 1)
60 oveq2 7417 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0 โˆ’ ๐‘˜) = (0 โˆ’ 0))
61 0m0e0 12332 . . . . . . . . . . 11 (0 โˆ’ 0) = 0
6260, 61eqtrdi 2789 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ = 0 โ†’ (0 โˆ’ ๐‘˜) = 0)
6362oveq2d 7425 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) = (๐ดโ†‘0))
64 oveq2 7417 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ตโ†‘๐‘˜) = (๐ตโ†‘0))
6563, 64oveq12d 7427 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = 0 โ†’ ((๐ดโ†‘(0 โˆ’ ๐‘˜)) ยท (๐ตโ†‘๐‘˜)) = ((๐ดโ†‘0) ยท (๐ตโ†‘0)))
6659, 65oveq12d 7427 . . . . . . 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 15693 . . . . . 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 588 . . . . 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 11192 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด + ๐ต) โˆˆ โ„‚)
7069exp0d 14105 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + ๐ต)โ†‘0) = 1)
7151, 68, 703eqtr4rd 2784 . . . 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 770 . . . . . . 7 ((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
73 simprr 772 . . . . . . 7 ((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
74 simpl 484 . . . . . . 7 ((๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง (๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚)) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0)
75 id 22 . . . . . . 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 15775 . . . . . 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 421 . . . . 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 29 . . . 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 12657 . . 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 409 . 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 1111 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 setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  (class class class)co 7409  โ„‚cc 11108  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   ยท cmul 11115   โˆ’ cmin 11444  โ„•0cn0 12472  โ„คcz 12558  ...cfz 13484  โ†‘cexp 14027  Ccbc 14262  ฮฃcsu 15632
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9437  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-seq 13967  df-exp 14028  df-fac 14234  df-bc 14263  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-clim 15432  df-sum 15633
This theorem is referenced by:  binom1p  15777  efaddlem  16036  basellem3  26587  lcmineqlem1  40894  jm2.22  41734  binomcxplemnn0  43108  altgsumbc  47028
  Copyright terms: Public domain W3C validator