fwddifnp1 - Mathbox for Scott Fenton

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Theorem fwddifnp1 33087

Description: The value of the n-iterated forward difference at a successor. (Contributed by Scott Fenton, 28-May-2020.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
fwddifnp1.1	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ₀)
fwddifnp1.2	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
fwddifnp1.3	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
fwddifnp1.4	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
fwddifnp1.5	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴)

**Assertion**
Ref	Expression
fwddifnp1	⊢ (𝜑 → (((𝑁 + 1) △n 𝐹)‘𝑋) = (((𝑁 △n 𝐹)‘(𝑋 + 1)) − ((𝑁 △n 𝐹)‘𝑋)))

Distinct variable groups: 𝐴,𝑘 𝑘,𝐹 𝑘,𝑋 𝑘,𝑁 𝜑,𝑘

Proof of Theorem fwddifnp1 Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fwddifnp1.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ₀)
2		elfzelz 12717	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)) → 𝑘 ∈ ℤ)
3		bcpasc 13489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝑘))
4	1, 2, 3	syl2an 586	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) = ((𝑁 + 1)C𝑘))
5	4	oveq1d 6985	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁 + 1)C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
6		bccl 13490	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑁C𝑘) ∈ ℕ₀)
7	1, 2, 6	syl2an 586	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁C𝑘) ∈ ℕ₀)
8	7	nn0cnd 11762	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁C𝑘) ∈ ℂ)
9		peano2zm 11831	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℤ → (𝑘 − 1) ∈ ℤ)
10	2, 9	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)) → (𝑘 − 1) ∈ ℤ)
11		bccl 13490	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ (𝑘 − 1) ∈ ℤ) → (𝑁C(𝑘 − 1)) ∈ ℕ₀)
12	1, 10, 11	syl2an 586	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁C(𝑘 − 1)) ∈ ℕ₀)
13	12	nn0cnd 11762	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁C(𝑘 − 1)) ∈ ℂ)
14	8, 13	addcomd 10634	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) = ((𝑁C(𝑘 − 1)) + (𝑁C𝑘)))
15	14	oveq1d 6985	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) + (𝑁C𝑘)) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
16		peano2nn0 11742	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → (𝑁 + 1) ∈ ℕ₀)
17	1, 16	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ₀)
18	17	nn0zd 11891	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
19		zsubcl 11830	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) − 𝑘) ∈ ℤ)
20	18, 2, 19	syl2an 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁 + 1) − 𝑘) ∈ ℤ)
21		m1expcl 13260	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑁 + 1) − 𝑘) ∈ ℤ → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) ∈ ℤ)
22	20, 21	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) ∈ ℤ)
23	22	zcnd 11894	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) ∈ ℂ)
24		fwddifnp1.3	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
25	24	adantr 473	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
26		fwddifnp1.5	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴)
27	25, 26	ffvelrnd 6671	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)) ∈ ℂ)
28	23, 27	mulcld 10452	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) ∈ ℂ)
29	13, 8, 28	adddird 10457	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C(𝑘 − 1)) + (𝑁C𝑘)) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + ((𝑁C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
30	15, 29	eqtrd 2808	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + ((𝑁C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
31	1	adantr 473	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ ℕ₀)
32	31	nn0cnd 11762	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ ℂ)
33	2	adantl 474	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝑘 ∈ ℤ)
34	33	zcnd 11894	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 𝑘 ∈ ℂ)
35		1cnd 10426	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → 1 ∈ ℂ)
36	32, 34, 35	subsub3d 10820	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁 − (𝑘 − 1)) = ((𝑁 + 1) − 𝑘))
37	36	eqcomd 2778	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁 + 1) − 𝑘) = (𝑁 − (𝑘 − 1)))
38	37	oveq2d 6986	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) = (-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))))
39	38	oveq1d 6985	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) = ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))
40	39	oveq2d 6986	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
41	32, 35, 34	addsubd 10811	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁 + 1) − 𝑘) = ((𝑁 − 𝑘) + 1))
42	41	oveq2d 6986	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) = (-1↑((𝑁 − 𝑘) + 1)))
43		neg1cn 11554	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ -1 ∈ ℂ
44	43	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → -1 ∈ ℂ)
45		neg1ne0 11556	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ -1 ≠ 0
46	45	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → -1 ≠ 0)
47	1	nn0zd 11891	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
48		zsubcl 11830	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ)
49	47, 2, 48	syl2an 586	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ)
50	44, 46, 49	expp1zd 13327	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 − 𝑘) + 1)) = ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · -1))
51	42, 50	eqtrd 2808	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) = ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · -1))
52		m1expcl 13260	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ → (-1↑(𝑁 − 𝑘)) ∈ ℤ)
53	49, 52	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑(𝑁 − 𝑘)) ∈ ℤ)
54	53	zcnd 11894	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑(𝑁 − 𝑘)) ∈ ℂ)
55	54, 44	mulcomd 10453	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · -1) = (-1 · (-1↑(𝑁 − 𝑘))))
56	54	mulm1d 10885	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1 · (-1↑(𝑁 − 𝑘))) = -(-1↑(𝑁 − 𝑘)))
57	51, 55, 56	3eqtrd 2812	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) = -(-1↑(𝑁 − 𝑘)))
58	57	oveq1d 6985	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) = (-(-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))
59	54, 27	mulneg1d 10886	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-(-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) = -((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))
60	58, 59	eqtrd 2808	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) = -((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))
61	60	oveq2d 6986	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = ((𝑁C𝑘) · -((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
62	54, 27	mulcld 10452	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) ∈ ℂ)
63	8, 62	mulneg2d 10887	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝑘) · -((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = -((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
64	61, 63	eqtrd 2808	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = -((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
65	40, 64	oveq12d 6988	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + ((𝑁C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + -((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
66		zsubcl 11830	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑘 − 1) ∈ ℤ) → (𝑁 − (𝑘 − 1)) ∈ ℤ)
67	47, 10, 66	syl2an 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑁 − (𝑘 − 1)) ∈ ℤ)
68		m1expcl 13260	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 − (𝑘 − 1)) ∈ ℤ → (-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) ∈ ℤ)
69	67, 68	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) ∈ ℤ)
70	69	zcnd 11894	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) ∈ ℂ)
71	70, 27	mulcld 10452	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) ∈ ℂ)
72	13, 71	mulcld 10452	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) ∈ ℂ)
73	8, 62	mulcld 10452	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) ∈ ℂ)
74	72, 73	negsubd 10796	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + -((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
75	30, 65, 74	3eqtrd 2812	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁C𝑘) + (𝑁C(𝑘 − 1))) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
76	5, 75	eqtr3d 2810	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (((𝑁 + 1)C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
77	76	sumeq2dv 14910	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(((𝑁 + 1)C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
78		fzfid 13149	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0...(𝑁 + 1)) ∈ Fin)
79	78, 72, 73	fsumsub 14993	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))) = (Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
80		nn0uz 12087	. . . . . . . 8 ⊢ ℕ₀ = (ℤ_≥‘0)
81	17, 80	syl6eleq 2870	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ_≥‘0))
82		oveq1 6977	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝑘 − 1) = (0 − 1))
83	82	oveq2d 6986	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝑁C(𝑘 − 1)) = (𝑁C(0 − 1)))
84	82	oveq2d 6986	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝑁 − (𝑘 − 1)) = (𝑁 − (0 − 1)))
85	84	oveq2d 6986	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 0 → (-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) = (-1↑(𝑁 − (0 − 1))))
86		oveq2 6978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝑋 + 𝑘) = (𝑋 + 0))
87	86	fveq2d 6497	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)) = (𝐹‘(𝑋 + 0)))
88	85, 87	oveq12d 6988	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 0 → ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) = ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0))))
89	83, 88	oveq12d 6988	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 0 → ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = ((𝑁C(0 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))))
90	81, 72, 89	fsum1p 14958	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (((𝑁C(0 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
91		df-neg 10665	. . . . . . . . . . 11 ⊢ -1 = (0 − 1)
92	91	oveq2i 6981	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁C-1) = (𝑁C(0 − 1))
93		bcneg1 32428	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → (𝑁C-1) = 0)
94	1, 93	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑁C-1) = 0)
95	92, 94	syl5eqr 2822	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑁C(0 − 1)) = 0)
96	95	oveq1d 6985	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝑁C(0 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))) = (0 · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))))
97		0z 11797	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 0 ∈ ℤ
98		1z 11818	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ∈ ℤ
99		zsubcl 11830	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → (0 − 1) ∈ ℤ)
100	97, 98, 99	mp2an 679	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (0 − 1) ∈ ℤ
101	100	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (0 − 1) ∈ ℤ)
102	47, 101	zsubcld 11898	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑁 − (0 − 1)) ∈ ℤ)
103		m1expcl 13260	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 − (0 − 1)) ∈ ℤ → (-1↑(𝑁 − (0 − 1))) ∈ ℤ)
104	102, 103	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (-1↑(𝑁 − (0 − 1))) ∈ ℤ)
105	104	zcnd 11894	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (-1↑(𝑁 − (0 − 1))) ∈ ℂ)
106		eluzfz1 12723	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑁 + 1) ∈ (ℤ_≥‘0) → 0 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
107	81, 106	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
108	26	ralrimiva 3126	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴)
109	86	eleq1d 2844	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = 0 → ((𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴 ↔ (𝑋 + 0) ∈ 𝐴))
110	109	rspcva 3527	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((0 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ∧ ∀𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴) → (𝑋 + 0) ∈ 𝐴)
111	107, 108, 110	syl2anc 576	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 0) ∈ 𝐴)
112	24, 111	ffvelrnd 6671	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘(𝑋 + 0)) ∈ ℂ)
113	105, 112	mulcld 10452	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0))) ∈ ℂ)
114	113	mul02d 10630	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (0 · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))) = 0)
115	96, 114	eqtrd 2808	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑁C(0 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))) = 0)
116	115	oveq1d 6985	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((𝑁C(0 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (0 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 0)))) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))) = (0 + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
117		fzfid 13149	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((0 + 1)...(𝑁 + 1)) ∈ Fin)
118		olc 854	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)) → (𝑘 = 0 ∨ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))))
119		elfzp12 12795	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 + 1) ∈ (ℤ_≥‘0) → (𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝑘 = 0 ∨ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))))
120	81, 119	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝑘 = 0 ∨ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))))
121	120	biimpar 470	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 = 0 ∨ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)))) → 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
122	118, 121	sylan2 583	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
123	122, 72	syldan 582	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) ∈ ℂ)
124	117, 123	fsumcl 14940	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) ∈ ℂ)
125	124	addid2d 10633	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0 + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))) = Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
126	90, 116, 125	3eqtrd 2812	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
127		fwddifnp1.4	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ)
128	127	adantr 473	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → 𝑋 ∈ ℂ)
129		1cnd 10426	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → 1 ∈ ℂ)
130		elfzelz 12717	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)) → 𝑘 ∈ ℤ)
131	130	zcnd 11894	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1)) → 𝑘 ∈ ℂ)
132	131	adantl 474	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → 𝑘 ∈ ℂ)
133	128, 129, 132	ppncand 10830	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → ((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1)) = (𝑋 + 𝑘))
134	133	fveq2d 6497	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))) = (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))
135	134	oveq2d 6986	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1)))) = ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))
136	135	oveq2d 6986	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))) → ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))))) = ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
137	136	sumeq2dv 14910	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))))) = Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
138		oveq2 6978	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑁C𝑗) = (𝑁C𝑘))
139		oveq2 6978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑁 − 𝑗) = (𝑁 − 𝑘))
140	139	oveq2d 6986	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (-1↑(𝑁 − 𝑗)) = (-1↑(𝑁 − 𝑘)))
141		oveq2 6978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑋 + 1) + 𝑗) = ((𝑋 + 1) + 𝑘))
142	141	fveq2d 6497	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)) = (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))
143	140, 142	oveq12d 6988	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗))) = ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘))))
144	138, 143	oveq12d 6988	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑁C𝑗) · ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)))) = ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))))
145	144	cbvsumv 14903	. . . . . 6 ⊢ Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑗) · ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)))) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘))))
146		1zzd 11819	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
147		0zd 11798	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
148		elfzelz 12717	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 ∈ (0...𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
149		bccl 13490	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁C𝑗) ∈ ℕ₀)
150	149	nn0cnd 11762	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁C𝑗) ∈ ℂ)
151	1, 148, 150	syl2an 586	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁C𝑗) ∈ ℂ)
152		zsubcl 11830	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 − 𝑗) ∈ ℤ)
153	47, 148, 152	syl2an 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑁 − 𝑗) ∈ ℤ)
154		m1expcl 13260	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 − 𝑗) ∈ ℤ → (-1↑(𝑁 − 𝑗)) ∈ ℤ)
155	153, 154	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (-1↑(𝑁 − 𝑗)) ∈ ℤ)
156	155	zcnd 11894	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (-1↑(𝑁 − 𝑗)) ∈ ℂ)
157	24	adantr 473	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝐹:𝐴⟶ℂ)
158	127	adantr 473	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝑋 ∈ ℂ)
159		1cnd 10426	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 1 ∈ ℂ)
160	148	zcnd 11894	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑗 ∈ (0...𝑁) → 𝑗 ∈ ℂ)
161	160	adantl 474	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → 𝑗 ∈ ℂ)
162	158, 159, 161	addassd 10454	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑋 + 1) + 𝑗) = (𝑋 + (1 + 𝑗)))
163	159, 161	addcomd 10634	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (1 + 𝑗) = (𝑗 + 1))
164	163	oveq2d 6986	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑋 + (1 + 𝑗)) = (𝑋 + (𝑗 + 1)))
165	162, 164	eqtrd 2808	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑋 + 1) + 𝑗) = (𝑋 + (𝑗 + 1)))
166		fzp1elp1 12769	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 ∈ (0...𝑁) → (𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)))
167		oveq2 6978	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑋 + 𝑘) = (𝑋 + (𝑗 + 1)))
168	167	eleq1d 2844	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → ((𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴 ↔ (𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴))
169	168	rspccv 3526	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (∀𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴 → ((𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)) → (𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴))
170	108, 169	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → ((𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)) → (𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴))
171	170	imp 398	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴)
172	166, 171	sylan2 583	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴)
173	165, 172	eqeltrd 2860	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑋 + 1) + 𝑗) ∈ 𝐴)
174	157, 173	ffvelrnd 6671	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)) ∈ ℂ)
175	156, 174	mulcld 10452	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗))) ∈ ℂ)
176	151, 175	mulcld 10452	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑁C𝑗) · ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)))) ∈ ℂ)
177		oveq2 6978	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → (𝑁C𝑗) = (𝑁C(𝑘 − 1)))
178		oveq2 6978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → (𝑁 − 𝑗) = (𝑁 − (𝑘 − 1)))
179	178	oveq2d 6986	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → (-1↑(𝑁 − 𝑗)) = (-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))))
180		oveq2 6978	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → ((𝑋 + 1) + 𝑗) = ((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1)))
181	180	fveq2d 6497	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)) = (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))))
182	179, 181	oveq12d 6988	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗))) = ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1)))))
183	177, 182	oveq12d 6988	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 = (𝑘 − 1) → ((𝑁C𝑗) · ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)))) = ((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))))))
184	146, 147, 47, 176, 183	fsumshft 14985	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑗) · ((-1↑(𝑁 − 𝑗)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑗)))) = Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))))))
185	145, 184	syl5reqr 2823	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + (𝑘 − 1))))) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))))
186	126, 137, 185	3eqtr2d 2814	. . . 4 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))))
187	1, 80	syl6eleq 2870	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘0))
188		oveq2 6978	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → (𝑁C𝑘) = (𝑁C(𝑁 + 1)))
189		oveq2 6978	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → (𝑁 − 𝑘) = (𝑁 − (𝑁 + 1)))
190	189	oveq2d 6986	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → (-1↑(𝑁 − 𝑘)) = (-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))))
191		oveq2 6978	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → (𝑋 + 𝑘) = (𝑋 + (𝑁 + 1)))
192	191	fveq2d 6497	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)) = (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))))
193	190, 192	oveq12d 6988	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))) = ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1)))))
194	188, 193	oveq12d 6988	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = ((𝑁C(𝑁 + 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))))))
195	187, 73, 194	fsump1 14961	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + ((𝑁C(𝑁 + 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1)))))))
196		bcval 13472	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ₀ ∧ (𝑁 + 1) ∈ ℤ) → (𝑁C(𝑁 + 1)) = if((𝑁 + 1) ∈ (0...𝑁), ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (!‘(𝑁 + 1)))), 0))
197	1, 18, 196	syl2anc 576	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑁C(𝑁 + 1)) = if((𝑁 + 1) ∈ (0...𝑁), ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (!‘(𝑁 + 1)))), 0))
198		fzp1nel 12800	. . . . . . . . . 10 ⊢ ¬ (𝑁 + 1) ∈ (0...𝑁)
199	198	iffalsei 4354	. . . . . . . . 9 ⊢ if((𝑁 + 1) ∈ (0...𝑁), ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (!‘(𝑁 + 1)))), 0) = 0
200	197, 199	syl6eq 2824	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑁C(𝑁 + 1)) = 0)
201	200	oveq1d 6985	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑁C(𝑁 + 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))))) = (0 · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))))))
202	47, 18	zsubcld 11898	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑁 − (𝑁 + 1)) ∈ ℤ)
203		m1expcl 13260	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 − (𝑁 + 1)) ∈ ℤ → (-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) ∈ ℤ)
204	203	zcnd 11894	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 − (𝑁 + 1)) ∈ ℤ → (-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) ∈ ℂ)
205	202, 204	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) ∈ ℂ)
206		eluzfz2 12724	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 + 1) ∈ (ℤ_≥‘0) → (𝑁 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)))
207	81, 206	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)))
208	191	eleq1d 2844	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 = (𝑁 + 1) → ((𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴 ↔ (𝑋 + (𝑁 + 1)) ∈ 𝐴))
209	208	rspcv 3525	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)) → (∀𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴 → (𝑋 + (𝑁 + 1)) ∈ 𝐴))
210	207, 108, 209	sylc 65	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + (𝑁 + 1)) ∈ 𝐴)
211	24, 210	ffvelrnd 6671	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))) ∈ ℂ)
212	205, 211	mulcld 10452	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1)))) ∈ ℂ)
213	212	mul02d 10630	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0 · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))))) = 0)
214	201, 213	eqtrd 2808	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑁C(𝑁 + 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1))))) = 0)
215	214	oveq2d 6986	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + ((𝑁C(𝑁 + 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑁 + 1))) · (𝐹‘(𝑋 + (𝑁 + 1)))))) = (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + 0))
216		fzfid 13149	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0...𝑁) ∈ Fin)
217		fzelp1 12768	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1)))
218	217, 73	sylan2 583	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) ∈ ℂ)
219	216, 218	fsumcl 14940	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) ∈ ℂ)
220	219	addid1d 10632	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) + 0) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
221	195, 215, 220	3eqtrd 2812	. . . 4 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
222	186, 221	oveq12d 6988	. . 3 ⊢ (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C(𝑘 − 1)) · ((-1↑(𝑁 − (𝑘 − 1))) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) − Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))) = (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))) − Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
223	77, 79, 222	3eqtrd 2812	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(((𝑁 + 1)C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))) = (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))) − Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
224		fwddifnp1.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℂ)
225	17, 224, 24, 127, 26	fwddifnval 33085	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑁 + 1) △n 𝐹)‘𝑋) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 + 1))(((𝑁 + 1)C𝑘) · ((-1↑((𝑁 + 1) − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
226		peano2cn 10604	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ ℂ → (𝑋 + 1) ∈ ℂ)
227	127, 226	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 1) ∈ ℂ)
228	127	adantr 473	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → 𝑋 ∈ ℂ)
229		1cnd 10426	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → 1 ∈ ℂ)
230		elfzelz 12717	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
231	230	zcnd 11894	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑘 ∈ ℂ)
232	231	adantl 474	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℂ)
233	228, 229, 232	addassd 10454	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑋 + 1) + 𝑘) = (𝑋 + (1 + 𝑘)))
234	229, 232	addcomd 10634	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → (1 + 𝑘) = (𝑘 + 1))
235	234	oveq2d 6986	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → (𝑋 + (1 + 𝑘)) = (𝑋 + (𝑘 + 1)))
236	233, 235	eqtrd 2808	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑋 + 1) + 𝑘) = (𝑋 + (𝑘 + 1)))
237		fzp1elp1 12769	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝑁) → (𝑘 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)))
238		oveq1 6977	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑗 + 1) = (𝑘 + 1))
239	238	eleq1d 2844	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)) ↔ (𝑘 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1))))
240	239	anbi2d 619	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝜑 ∧ (𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1))) ↔ (𝜑 ∧ (𝑘 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1)))))
241	238	oveq2d 6986	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑋 + (𝑗 + 1)) = (𝑋 + (𝑘 + 1)))
242	241	eleq1d 2844	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴 ↔ (𝑋 + (𝑘 + 1)) ∈ 𝐴))
243	240, 242	imbi12d 337	. . . . . . 7 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (((𝜑 ∧ (𝑗 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑋 + (𝑗 + 1)) ∈ 𝐴) ↔ ((𝜑 ∧ (𝑘 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑋 + (𝑘 + 1)) ∈ 𝐴)))
244	243, 171	chvarv 2325	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 + 1) ∈ (0...(𝑁 + 1))) → (𝑋 + (𝑘 + 1)) ∈ 𝐴)
245	237, 244	sylan2 583	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → (𝑋 + (𝑘 + 1)) ∈ 𝐴)
246	236, 245	eqeltrd 2860	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → ((𝑋 + 1) + 𝑘) ∈ 𝐴)
247	1, 224, 24, 227, 246	fwddifnval 33085	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 △n 𝐹)‘(𝑋 + 1)) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))))
248	217, 26	sylan2 583	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → (𝑋 + 𝑘) ∈ 𝐴)
249	1, 224, 24, 127, 248	fwddifnval 33085	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 △n 𝐹)‘𝑋) = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘)))))
250	247, 249	oveq12d 6988	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝑁 △n 𝐹)‘(𝑋 + 1)) − ((𝑁 △n 𝐹)‘𝑋)) = (Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘((𝑋 + 1) + 𝑘)))) − Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝑁C𝑘) · ((-1↑(𝑁 − 𝑘)) · (𝐹‘(𝑋 + 𝑘))))))
251	223, 225, 250	3eqtr4d 2818	1 ⊢ (𝜑 → (((𝑁 + 1) △n 𝐹)‘𝑋) = (((𝑁 △n 𝐹)‘(𝑋 + 1)) − ((𝑁 △n 𝐹)‘𝑋)))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: → wi 4 ↔ wb 198 ∧ wa 387 ∨ wo 833 = wceq 1507 ∈ wcel 2048 ≠ wne 2961 ∀wral 3082 ⊆ wss 3825 ifcif 4344 ⟶wf 6178 ‘cfv 6182 (class class class)co 6970 ℂcc 10325 0cc0 10327 1c1 10328 + caddc 10330 · cmul 10332 − cmin 10662 -cneg 10663 / cdiv 11090 ℕ₀cn0 11700 ℤcz 11786 ℤ_≥cuz 12051 ...cfz 12701 ↑cexp 13237 !cfa 13441 Ccbc 13470 Σcsu 14893 △n cfwddifn 33082

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 1964 ax-8 2050 ax-9 2057 ax-10 2077 ax-11 2091 ax-12 2104 ax-13 2299 ax-ext 2745 ax-rep 5043 ax-sep 5054 ax-nul 5061 ax-pow 5113 ax-pr 5180 ax-un 7273 ax-inf2 8890 ax-cnex 10383 ax-resscn 10384 ax-1cn 10385 ax-icn 10386 ax-addcl 10387 ax-addrcl 10388 ax-mulcl 10389 ax-mulrcl 10390 ax-mulcom 10391 ax-addass 10392 ax-mulass 10393 ax-distr 10394 ax-i2m1 10395 ax-1ne0 10396 ax-1rid 10397 ax-rnegex 10398 ax-rrecex 10399 ax-cnre 10400 ax-pre-lttri 10401 ax-pre-lttrn 10402 ax-pre-ltadd 10403 ax-pre-mulgt0 10404 ax-pre-sup 10405

This theorem depends on definitions: df-bi 199 df-an 388 df-or 834 df-3or 1069 df-3an 1070 df-tru 1510 df-fal 1520 df-ex 1743 df-nf 1747 df-sb 2014 df-mo 2544 df-eu 2580 df-clab 2754 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 3678 df-csb 3783 df-dif 3828 df-un 3830 df-in 3832 df-ss 3839 df-pss 3841 df-nul 4174 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-br 4924 df-opab 4986 df-mpt 5003 df-tr 5025 df-id 5305 df-eprel 5310 df-po 5319 df-so 5320 df-fr 5359 df-se 5360 df-we 5361 df-xp 5406 df-rel 5407 df-cnv 5408 df-co 5409 df-dm 5410 df-rn 5411 df-res 5412 df-ima 5413 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-om 7391 df-1st 7494 df-2nd 7495 df-wrecs 7743 df-recs 7805 df-rdg 7843 df-1o 7897 df-oadd 7901 df-er 8081 df-pm 8201 df-en 8299 df-dom 8300 df-sdom 8301 df-fin 8302 df-sup 8693 df-oi 8761 df-card 9154 df-pnf 10468 df-mnf 10469 df-xr 10470 df-ltxr 10471 df-le 10472 df-sub 10664 df-neg 10665 df-div 11091 df-nn 11432 df-2 11496 df-3 11497 df-n0 11701 df-z 11787 df-uz 12052 df-rp 12198 df-fz 12702 df-fzo 12843 df-seq 13178 df-exp 13238 df-fac 13442 df-bc 13471 df-hash 13499 df-cj 14309 df-re 14310 df-im 14311 df-sqrt 14445 df-abs 14446 df-clim 14696 df-sum 14894 df-fwddifn 33083

This theorem is referenced by: (None)

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