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Description: The binomial theorem for commuting elements of a semiring: ( A + B ) ^ N is the sum from k = 0 to N of ( N _C k ) x. ( ( A ^ k ) x. ( B ^ ( N - k ) ) (generalization of binom ). (Contributed by AV, 24-Aug-2019)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | srgbinom.s | ⊢ 𝑆 = ( Base ‘ 𝑅 ) | |
| srgbinom.m | ⊢ × = ( .r ‘ 𝑅 ) | ||
| srgbinom.t | ⊢ · = ( .g ‘ 𝑅 ) | ||
| srgbinom.a | ⊢ + = ( +g ‘ 𝑅 ) | ||
| srgbinom.g | ⊢ 𝐺 = ( mulGrp ‘ 𝑅 ) | ||
| srgbinom.e | ⊢ ↑ = ( .g ‘ 𝐺 ) | ||
| Assertion | srgbinom | ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ) ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | srgbinom.s | ⊢ 𝑆 = ( Base ‘ 𝑅 ) | |
| 2 | srgbinom.m | ⊢ × = ( .r ‘ 𝑅 ) | |
| 3 | srgbinom.t | ⊢ · = ( .g ‘ 𝑅 ) | |
| 4 | srgbinom.a | ⊢ + = ( +g ‘ 𝑅 ) | |
| 5 | srgbinom.g | ⊢ 𝐺 = ( mulGrp ‘ 𝑅 ) | |
| 6 | srgbinom.e | ⊢ ↑ = ( .g ‘ 𝐺 ) | |
| 7 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 0 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ) | |
| 8 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( 0 ... 𝑥 ) = ( 0 ... 0 ) ) | |
| 9 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( 𝑥 C 𝑘 ) = ( 0 C 𝑘 ) ) | |
| 10 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( 𝑥 − 𝑘 ) = ( 0 − 𝑘 ) ) | |
| 11 | 10 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) = ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) ) |
| 12 | 11 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) = ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) |
| 13 | 9 12 | oveq12d | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 14 | 8 13 | mpteq12dv | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) |
| 15 | 14 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 16 | 7 15 | eqeq12d | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ↔ ( 0 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) |
| 17 | 16 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 0 → ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 18 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ) | |
| 19 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 0 ... 𝑥 ) = ( 0 ... 𝑛 ) ) | |
| 20 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑥 C 𝑘 ) = ( 𝑛 C 𝑘 ) ) | |
| 21 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑥 − 𝑘 ) = ( 𝑛 − 𝑘 ) ) | |
| 22 | 21 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) = ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) ) |
| 23 | 22 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) = ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) |
| 24 | 20 23 | oveq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 25 | 19 24 | mpteq12dv | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) |
| 26 | 25 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 27 | 18 26 | eqeq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ↔ ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) |
| 28 | 27 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 29 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( ( 𝑛 + 1 ) ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ) | |
| 30 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 0 ... 𝑥 ) = ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ) | |
| 31 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑥 C 𝑘 ) = ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) ) | |
| 32 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑥 − 𝑘 ) = ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ) | |
| 33 | 32 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) = ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) ) |
| 34 | 33 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) = ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) |
| 35 | 31 34 | oveq12d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 36 | 30 35 | mpteq12dv | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) |
| 37 | 36 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 38 | 29 37 | eqeq12d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑛 + 1 ) ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) |
| 39 | 38 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 40 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) ) | |
| 41 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 0 ... 𝑥 ) = ( 0 ... 𝑁 ) ) | |
| 42 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑥 C 𝑘 ) = ( 𝑁 C 𝑘 ) ) | |
| 43 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑥 − 𝑘 ) = ( 𝑁 − 𝑘 ) ) | |
| 44 | 43 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) = ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) ) |
| 45 | 44 | oveq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) = ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) |
| 46 | 42 45 | oveq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 47 | 41 46 | mpteq12dv | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) |
| 48 | 47 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 49 | 40 48 | eqeq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ↔ ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) |
| 50 | 49 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑥 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑥 ) ↦ ( ( 𝑥 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑥 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 51 | simpr1 | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → 𝐴 ∈ 𝑆 ) | |
| 52 | 5 1 | mgpbas | ⊢ 𝑆 = ( Base ‘ 𝐺 ) |
| 53 | 51 52 | eleqtrdi | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → 𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝐺 ) ) |
| 54 | eqid | ⊢ ( Base ‘ 𝐺 ) = ( Base ‘ 𝐺 ) | |
| 55 | eqid | ⊢ ( 0g ‘ 𝐺 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) | |
| 56 | 54 55 6 | mulg0 | ⊢ ( 𝐴 ∈ ( Base ‘ 𝐺 ) → ( 0 ↑ 𝐴 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 57 | 53 56 | syl | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0 ↑ 𝐴 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 58 | simpr2 | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → 𝐵 ∈ 𝑆 ) | |
| 59 | 58 52 | eleqtrdi | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → 𝐵 ∈ ( Base ‘ 𝐺 ) ) |
| 60 | 54 55 6 | mulg0 | ⊢ ( 𝐵 ∈ ( Base ‘ 𝐺 ) → ( 0 ↑ 𝐵 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 61 | 59 60 | syl | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0 ↑ 𝐵 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 62 | 57 61 | oveq12d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) = ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) |
| 63 | 62 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( 1 · ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) ) |
| 64 | eqid | ⊢ ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) | |
| 65 | 1 64 | srgidcl | ⊢ ( 𝑅 ∈ SRing → ( 1r ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑆 ) |
| 66 | 65 | ancli | ⊢ ( 𝑅 ∈ SRing → ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 1r ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑆 ) ) |
| 67 | 66 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 1r ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑆 ) ) |
| 68 | 1 2 64 | srglidm | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 1r ‘ 𝑅 ) ∈ 𝑆 ) → ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ) |
| 69 | 67 68 | syl | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ) |
| 70 | 69 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) ) = ( 1 · ( 1r ‘ 𝑅 ) ) ) |
| 71 | eqid | ⊢ ( Base ‘ 𝑅 ) = ( Base ‘ 𝑅 ) | |
| 72 | 71 64 | srgidcl | ⊢ ( 𝑅 ∈ SRing → ( 1r ‘ 𝑅 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) ) |
| 73 | 71 3 | mulg1 | ⊢ ( ( 1r ‘ 𝑅 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) → ( 1 · ( 1r ‘ 𝑅 ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ) |
| 74 | 72 73 | syl | ⊢ ( 𝑅 ∈ SRing → ( 1 · ( 1r ‘ 𝑅 ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ) |
| 75 | 74 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( 1r ‘ 𝑅 ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ) |
| 76 | 70 75 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ) |
| 77 | 5 64 | ringidval | ⊢ ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) |
| 78 | id | ⊢ ( ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) → ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) | |
| 79 | 78 78 | oveq12d | ⊢ ( ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) → ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) = ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) |
| 80 | 79 | oveq2d | ⊢ ( ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) → ( 1 · ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) ) = ( 1 · ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) ) |
| 81 | 80 78 | eqeq12d | ⊢ ( ( 1r ‘ 𝑅 ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) → ( ( 1 · ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ↔ ( 1 · ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) |
| 82 | 77 81 | ax-mp | ⊢ ( ( 1 · ( ( 1r ‘ 𝑅 ) × ( 1r ‘ 𝑅 ) ) ) = ( 1r ‘ 𝑅 ) ↔ ( 1 · ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 83 | 76 82 | sylib | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( ( 0g ‘ 𝐺 ) × ( 0g ‘ 𝐺 ) ) ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 84 | 63 83 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 85 | fz0sn | ⊢ ( 0 ... 0 ) = { 0 } | |
| 86 | 85 | a1i | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0 ... 0 ) = { 0 } ) |
| 87 | 86 | mpteq1d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ { 0 } ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) |
| 88 | 87 | oveq2d | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 0 } ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 89 | srgmnd | ⊢ ( 𝑅 ∈ SRing → 𝑅 ∈ Mnd ) | |
| 90 | 89 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → 𝑅 ∈ Mnd ) |
| 91 | c0ex | ⊢ 0 ∈ V | |
| 92 | 91 | a1i | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → 0 ∈ V ) |
| 93 | 77 65 | eqeltrrid | ⊢ ( 𝑅 ∈ SRing → ( 0g ‘ 𝐺 ) ∈ 𝑆 ) |
| 94 | 93 | adantr | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0g ‘ 𝐺 ) ∈ 𝑆 ) |
| 95 | 84 94 | eqeltrd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) ∈ 𝑆 ) |
| 96 | oveq2 | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( 0 C 𝑘 ) = ( 0 C 0 ) ) | |
| 97 | 0nn0 | ⊢ 0 ∈ ℕ0 | |
| 98 | bcn0 | ⊢ ( 0 ∈ ℕ0 → ( 0 C 0 ) = 1 ) | |
| 99 | 97 98 | ax-mp | ⊢ ( 0 C 0 ) = 1 |
| 100 | 96 99 | eqtrdi | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( 0 C 𝑘 ) = 1 ) |
| 101 | oveq2 | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( 0 − 𝑘 ) = ( 0 − 0 ) ) | |
| 102 | 0m0e0 | ⊢ ( 0 − 0 ) = 0 | |
| 103 | 101 102 | eqtrdi | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( 0 − 𝑘 ) = 0 ) |
| 104 | 103 | oveq1d | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) = ( 0 ↑ 𝐴 ) ) |
| 105 | oveq1 | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) = ( 0 ↑ 𝐵 ) ) | |
| 106 | 104 105 | oveq12d | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) = ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) |
| 107 | 100 106 | oveq12d | ⊢ ( 𝑘 = 0 → ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) = ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 108 | 1 107 | gsumsn | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Mnd ∧ 0 ∈ V ∧ ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) ∈ 𝑆 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 0 } ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 109 | 90 92 95 108 | syl3anc | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 0 } ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 110 | 88 109 | eqtrd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) = ( 1 · ( ( 0 ↑ 𝐴 ) × ( 0 ↑ 𝐵 ) ) ) ) |
| 111 | 1 4 | mndcl | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Mnd ∧ 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ) → ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ 𝑆 ) |
| 112 | 90 51 58 111 | syl3anc | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ 𝑆 ) |
| 113 | 112 52 | eleqtrdi | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ ( Base ‘ 𝐺 ) ) |
| 114 | 54 55 6 | mulg0 | ⊢ ( ( 𝐴 + 𝐵 ) ∈ ( Base ‘ 𝐺 ) → ( 0 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 115 | 113 114 | syl | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 0g ‘ 𝐺 ) ) |
| 116 | 84 110 115 | 3eqtr4rd | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 0 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 0 ) ↦ ( ( 0 C 𝑘 ) · ( ( ( 0 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 117 | simprl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) ) → 𝑅 ∈ SRing ) | |
| 118 | 51 | adantl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) ) → 𝐴 ∈ 𝑆 ) |
| 119 | 58 | adantl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) ) → 𝐵 ∈ 𝑆 ) |
| 120 | simprr3 | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) ) → ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) | |
| 121 | simpl | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) | |
| 122 | id | ⊢ ( ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) → ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) | |
| 123 | 1 2 3 4 5 6 117 118 119 120 121 122 | srgbinomlem | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ0 ∧ ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) ) ∧ ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |
| 124 | 123 | exp31 | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 125 | 124 | a2d | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ0 → ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑛 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑛 ) ↦ ( ( 𝑛 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑛 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) → ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... ( 𝑛 + 1 ) ) ↦ ( ( ( 𝑛 + 1 ) C 𝑘 ) · ( ( ( ( 𝑛 + 1 ) − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 126 | 17 28 39 50 116 125 | nn0ind | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) |
| 127 | 126 | expd | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → ( 𝑅 ∈ SRing → ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) → ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) ) |
| 128 | 127 | impcom | ⊢ ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ) → ( ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) → ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) ) |
| 129 | 128 | imp | ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ SRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ) ∧ ( 𝐴 ∈ 𝑆 ∧ 𝐵 ∈ 𝑆 ∧ ( 𝐴 × 𝐵 ) = ( 𝐵 × 𝐴 ) ) ) → ( 𝑁 ↑ ( 𝐴 + 𝐵 ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ↦ ( ( 𝑁 C 𝑘 ) · ( ( ( 𝑁 − 𝑘 ) ↑ 𝐴 ) × ( 𝑘 ↑ 𝐵 ) ) ) ) ) ) |