MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  binom1p Structured version   Unicode version

Theorem binom1p 13728
Description: Special case of the binomial theorem for  ( 1  +  A
) ^ N. (Contributed by Paul Chapman, 10-May-2007.)
Assertion
Ref Expression
binom1p  |-  ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  +  A ) ^ N
)  =  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( N  _C  k )  x.  ( A ^ k
) ) )
Distinct variable groups:    A, k    k, N

Proof of Theorem binom1p
StepHypRef Expression
1 ax-1cn 9539 . . 3  |-  1  e.  CC
2 binom 13727 . . 3  |-  ( ( 1  e.  CC  /\  A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  ->  (
( 1  +  A
) ^ N )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... N ) ( ( N  _C  k )  x.  (
( 1 ^ ( N  -  k )
)  x.  ( A ^ k ) ) ) )
31, 2mp3an1 1309 . 2  |-  ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  +  A ) ^ N
)  =  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( N  _C  k )  x.  ( ( 1 ^ ( N  -  k
) )  x.  ( A ^ k ) ) ) )
4 fznn0sub 11720 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  ( 0 ... N )  ->  ( N  -  k )  e.  NN0 )
54adantl 464 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( N  -  k )  e.  NN0 )
65nn0zd 10963 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( N  -  k )  e.  ZZ )
7 1exp 12180 . . . . . . 7  |-  ( ( N  -  k )  e.  ZZ  ->  (
1 ^ ( N  -  k ) )  =  1 )
86, 7syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( 1 ^ ( N  -  k
) )  =  1 )
98oveq1d 6285 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( ( 1 ^ ( N  -  k ) )  x.  ( A ^ k
) )  =  ( 1  x.  ( A ^ k ) ) )
10 simpl 455 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  ->  A  e.  CC )
11 elfznn0 11775 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  ( 0 ... N )  ->  k  e.  NN0 )
12 expcl 12169 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( A ^ k
)  e.  CC )
1310, 11, 12syl2an 475 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( A ^
k )  e.  CC )
1413mulid2d 9603 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( 1  x.  ( A ^ k
) )  =  ( A ^ k ) )
159, 14eqtrd 2495 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( ( 1 ^ ( N  -  k ) )  x.  ( A ^ k
) )  =  ( A ^ k ) )
1615oveq2d 6286 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  /\  k  e.  (
0 ... N ) )  ->  ( ( N  _C  k )  x.  ( ( 1 ^ ( N  -  k
) )  x.  ( A ^ k ) ) )  =  ( ( N  _C  k )  x.  ( A ^
k ) ) )
1716sumeq2dv 13610 . 2  |-  ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... N ) ( ( N  _C  k
)  x.  ( ( 1 ^ ( N  -  k ) )  x.  ( A ^
k ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... N ) ( ( N  _C  k )  x.  ( A ^ k ) ) )
183, 17eqtrd 2495 1  |-  ( ( A  e.  CC  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( ( 1  +  A ) ^ N
)  =  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( N  _C  k )  x.  ( A ^ k
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 367    = wceq 1398    e. wcel 1823  (class class class)co 6270   CCcc 9479   0cc0 9481   1c1 9482    + caddc 9484    x. cmul 9486    - cmin 9796   NN0cn0 10791   ZZcz 10860   ...cfz 11675   ^cexp 12151    _C cbc 12365   sum_csu 13593
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-rep 4550  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6565  ax-inf2 8049  ax-cnex 9537  ax-resscn 9538  ax-1cn 9539  ax-icn 9540  ax-addcl 9541  ax-addrcl 9542  ax-mulcl 9543  ax-mulrcl 9544  ax-mulcom 9545  ax-addass 9546  ax-mulass 9547  ax-distr 9548  ax-i2m1 9549  ax-1ne0 9550  ax-1rid 9551  ax-rnegex 9552  ax-rrecex 9553  ax-cnre 9554  ax-pre-lttri 9555  ax-pre-lttrn 9556  ax-pre-ltadd 9557  ax-pre-mulgt0 9558  ax-pre-sup 9559
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1401  df-fal 1404  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-nel 2652  df-ral 2809  df-rex 2810  df-reu 2811  df-rmo 2812  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-tp 4021  df-op 4023  df-uni 4236  df-int 4272  df-iun 4317  df-br 4440  df-opab 4498  df-mpt 4499  df-tr 4533  df-eprel 4780  df-id 4784  df-po 4789  df-so 4790  df-fr 4827  df-se 4828  df-we 4829  df-ord 4870  df-on 4871  df-lim 4872  df-suc 4873  df-xp 4994  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-rn 4999  df-res 5000  df-ima 5001  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-f 5574  df-f1 5575  df-fo 5576  df-f1o 5577  df-fv 5578  df-isom 5579  df-riota 6232  df-ov 6273  df-oprab 6274  df-mpt2 6275  df-om 6674  df-1st 6773  df-2nd 6774  df-recs 7034  df-rdg 7068  df-1o 7122  df-oadd 7126  df-er 7303  df-en 7510  df-dom 7511  df-sdom 7512  df-fin 7513  df-sup 7893  df-oi 7927  df-card 8311  df-pnf 9619  df-mnf 9620  df-xr 9621  df-ltxr 9622  df-le 9623  df-sub 9798  df-neg 9799  df-div 10203  df-nn 10532  df-2 10590  df-3 10591  df-n0 10792  df-z 10861  df-uz 11083  df-rp 11222  df-fz 11676  df-fzo 11800  df-seq 12093  df-exp 12152  df-fac 12339  df-bc 12366  df-hash 12391  df-cj 13017  df-re 13018  df-im 13019  df-sqrt 13153  df-abs 13154  df-clim 13396  df-sum 13594
This theorem is referenced by:  binom11  13729  binom1dif  13730  musum  23668  bpolydiflem  30047
  Copyright terms: Public domain W3C validator