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

Theorem csrgbinom 19013
Description: The binomial theorem for commutative semirings. (Contributed by AV, 24-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
srgbinom.s 𝑆 = (Base‘𝑅)
srgbinom.m × = (.r𝑅)
srgbinom.t · = (.g𝑅)
srgbinom.a + = (+g𝑅)
srgbinom.g 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
srgbinom.e = (.g𝐺)
Assertion
Ref Expression
csrgbinom (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝑁 (𝐴 + 𝐵)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↦ ((𝑁C𝑘) · (((𝑁𝑘) 𝐴) × (𝑘 𝐵))))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝑁   𝑅,𝑘   𝑆,𝑘   · ,𝑘   ,𝑘   × ,𝑘   + ,𝑘
Allowed substitution hint:   𝐺(𝑘)

Proof of Theorem csrgbinom
StepHypRef Expression
1 3simpb 1129 . . 3 ((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑅 ∈ SRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0))
21adantr 473 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝑅 ∈ SRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0))
3 simprl 758 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → 𝐴𝑆)
4 simprr 760 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → 𝐵𝑆)
5 simpl2 1172 . . 3 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → 𝐺 ∈ CMnd)
6 srgbinom.g . . . . 5 𝐺 = (mulGrp‘𝑅)
7 srgbinom.s . . . . 5 𝑆 = (Base‘𝑅)
86, 7mgpbas 18962 . . . 4 𝑆 = (Base‘𝐺)
9 srgbinom.m . . . . 5 × = (.r𝑅)
106, 9mgpplusg 18960 . . . 4 × = (+g𝐺)
118, 10cmncom 18676 . . 3 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝐴𝑆𝐵𝑆) → (𝐴 × 𝐵) = (𝐵 × 𝐴))
125, 3, 4, 11syl3anc 1351 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝐴 × 𝐵) = (𝐵 × 𝐴))
13 srgbinom.t . . 3 · = (.g𝑅)
14 srgbinom.a . . 3 + = (+g𝑅)
15 srgbinom.e . . 3 = (.g𝐺)
167, 9, 13, 14, 6, 15srgbinom 19012 . 2 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆 ∧ (𝐴 × 𝐵) = (𝐵 × 𝐴))) → (𝑁 (𝐴 + 𝐵)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↦ ((𝑁C𝑘) · (((𝑁𝑘) 𝐴) × (𝑘 𝐵))))))
172, 3, 4, 12, 16syl13anc 1352 1 (((𝑅 ∈ SRing ∧ 𝐺 ∈ CMnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴𝑆𝐵𝑆)) → (𝑁 (𝐴 + 𝐵)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↦ ((𝑁C𝑘) · (((𝑁𝑘) 𝐴) × (𝑘 𝐵))))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 387  w3a 1068   = wceq 1507  wcel 2050  cmpt 5002  cfv 6182  (class class class)co 6970  0cc0 10329  cmin 10664  0cn0 11701  ...cfz 12702  Ccbc 13471  Basecbs 16333  +gcplusg 16415  .rcmulr 16416   Σg cgsu 16564  .gcmg 18005  CMndccmn 18660  mulGrpcmgp 18956  SRingcsrg 18972
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1965  ax-8 2052  ax-9 2059  ax-10 2079  ax-11 2093  ax-12 2106  ax-13 2301  ax-ext 2744  ax-rep 5043  ax-sep 5054  ax-nul 5061  ax-pow 5113  ax-pr 5180  ax-un 7273  ax-cnex 10385  ax-resscn 10386  ax-1cn 10387  ax-icn 10388  ax-addcl 10389  ax-addrcl 10390  ax-mulcl 10391  ax-mulrcl 10392  ax-mulcom 10393  ax-addass 10394  ax-mulass 10395  ax-distr 10396  ax-i2m1 10397  ax-1ne0 10398  ax-1rid 10399  ax-rnegex 10400  ax-rrecex 10401  ax-cnre 10402  ax-pre-lttri 10403  ax-pre-lttrn 10404  ax-pre-ltadd 10405  ax-pre-mulgt0 10406
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3or 1069  df-3an 1070  df-tru 1510  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2016  df-mo 2547  df-eu 2584  df-clab 2753  df-cleq 2765  df-clel 2840  df-nfc 2912  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3087  df-rex 3088  df-reu 3089  df-rmo 3090  df-rab 3091  df-v 3411  df-sbc 3676  df-csb 3781  df-dif 3826  df-un 3828  df-in 3830  df-ss 3837  df-pss 3839  df-nul 4173  df-if 4345  df-pw 4418  df-sn 4436  df-pr 4438  df-tp 4440  df-op 4442  df-uni 4707  df-int 4744  df-iun 4788  df-iin 4789  df-br 4924  df-opab 4986  df-mpt 5003  df-tr 5025  df-id 5306  df-eprel 5311  df-po 5320  df-so 5321  df-fr 5360  df-se 5361  df-we 5362  df-xp 5407  df-rel 5408  df-cnv 5409  df-co 5410  df-dm 5411  df-rn 5412  df-res 5413  df-ima 5414  df-pred 5980  df-ord 6026  df-on 6027  df-lim 6028  df-suc 6029  df-iota 6146  df-fun 6184  df-fn 6185  df-f 6186  df-f1 6187  df-fo 6188  df-f1o 6189  df-fv 6190  df-isom 6191  df-riota 6931  df-ov 6973  df-oprab 6974  df-mpo 6975  df-of 7221  df-om 7391  df-1st 7495  df-2nd 7496  df-supp 7628  df-wrecs 7744  df-recs 7806  df-rdg 7844  df-1o 7899  df-oadd 7903  df-er 8083  df-map 8202  df-en 8301  df-dom 8302  df-sdom 8303  df-fin 8304  df-fsupp 8623  df-oi 8763  df-card 9156  df-pnf 10470  df-mnf 10471  df-xr 10472  df-ltxr 10473  df-le 10474  df-sub 10666  df-neg 10667  df-div 11093  df-nn 11434  df-2 11497  df-n0 11702  df-z 11788  df-uz 12053  df-rp 12199  df-fz 12703  df-fzo 12844  df-seq 13179  df-fac 13443  df-bc 13472  df-hash 13500  df-ndx 16336  df-slot 16337  df-base 16339  df-sets 16340  df-ress 16341  df-plusg 16428  df-0g 16565  df-gsum 16566  df-mre 16709  df-mrc 16710  df-acs 16712  df-mgm 17704  df-sgrp 17746  df-mnd 17757  df-mhm 17797  df-submnd 17798  df-mulg 18006  df-cntz 18212  df-cmn 18662  df-mgp 18957  df-ur 18969  df-srg 18973
This theorem is referenced by:  crngbinom  19088
  Copyright terms: Public domain W3C validator