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Theorem bcle2d

Description: Inequality for binomial coefficients. (Contributed by metakunt, 12-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses bcle2d.1 ⊢ φ → A ∈ ℕ 0
bcle2d.2 ⊢ φ → B ∈ ℕ 0
bcle2d.3 ⊢ φ → C ∈ ℕ 0
bcle2d.4 ⊢ φ → D ∈ ℤ
bcle2d.5 ⊢ φ → A ≤ B
bcle2d.6 ⊢ φ → D ≤ C
Assertion bcle2d ⊢ φ → ( A + C A + D) ≤ ( B + C B + D)

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 bcle2d.1 ⊢ φ → A ∈ ℕ 0
2 bcle2d.2 ⊢ φ → B ∈ ℕ 0
3 bcle2d.3 ⊢ φ → C ∈ ℕ 0
4 bcle2d.4 ⊢ φ → D ∈ ℤ
5 bcle2d.5 ⊢ φ → A ≤ B
6 bcle2d.6 ⊢ φ → D ≤ C
7 bcval2 ⊢ A + D ∈ 0 … A + C → ( A + C A + D) = A + C ! A + C - A + D ! ⁢ A + D !
8 7 adantl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → ( A + C A + D) = A + C ! A + C - A + D ! ⁢ A + D !
9 1 3 nn0addcld ⊢ φ → A + C ∈ ℕ 0
10 9 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ∈ ℕ 0
11 10 faccld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! ∈ ℕ
12 11 nncnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! ∈ ℂ
13 1 nn0zd ⊢ φ → A ∈ ℤ
14 13 4 zaddcld ⊢ φ → A + D ∈ ℤ
15 elfzle1 ⊢ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ≤ A + D
16 14 15 anim12i ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ∈ ℤ ∧ 0 ≤ A + D
17 elnn0z ⊢ A + D ∈ ℕ 0 ↔ A + D ∈ ℤ ∧ 0 ≤ A + D
18 16 17 sylibr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ∈ ℕ 0
19 18 faccld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ∈ ℕ
20 19 nnnn0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ∈ ℕ 0
21 20 nn0cnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ∈ ℂ
22 1 nn0red ⊢ φ → A ∈ ℝ
23 22 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A ∈ ℝ
24 23 recnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A ∈ ℂ
25 3 nn0cnd ⊢ φ → C ∈ ℂ
26 25 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C ∈ ℂ
27 4 zred ⊢ φ → D ∈ ℝ
28 27 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → D ∈ ℝ
29 28 recnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → D ∈ ℂ
30 24 26 24 29 addsub4d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D = A − A + C - D
31 24 subidd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − A = 0
32 31 oveq1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − A + C - D = 0 + C - D
33 26 29 subcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ∈ ℂ
34 33 addlidd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 + C - D = C − D
35 32 34 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − A + C - D = C − D
36 30 35 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D = C − D
37 3 nn0zd ⊢ φ → C ∈ ℤ
38 37 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C ∈ ℤ
39 4 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → D ∈ ℤ
40 38 39 zsubcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ∈ ℤ
41 6 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → D ≤ C
42 38 zred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C ∈ ℝ
43 42 28 subge0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ≤ C − D ↔ D ≤ C
44 41 43 mpbird ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ≤ C − D
45 40 44 jca ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ∈ ℤ ∧ 0 ≤ C − D
46 elnn0z ⊢ C − D ∈ ℕ 0 ↔ C − D ∈ ℤ ∧ 0 ≤ C − D
47 45 46 sylibr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ∈ ℕ 0
48 36 47 eqeltrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D ∈ ℕ 0
49 48 faccld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D ! ∈ ℕ
50 49 nnnn0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D ! ∈ ℕ 0
51 50 nn0cnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D ! ∈ ℂ
52 19 nnne0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ≠ 0
53 49 nnne0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D ! ≠ 0
54 12 21 51 52 53 divdiv1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! A + C - A + D ! = A + C ! A + D ! ⁢ A + C - A + D !
55 54 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! ⁢ A + C - A + D ! = A + C ! A + D ! A + C - A + D !
56 0zd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ∈ ℤ
57 10 nn0zd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ∈ ℤ
58 28 renegcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → − D ∈ ℝ
59 3 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C ∈ ℕ 0
60 59 nn0red ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C ∈ ℝ
61 df-neg ⊢ − D = 0 − D
62 61 a1i ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → − D = 0 − D
63 15 adantl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ≤ A + D
64 0red ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ∈ ℝ
65 64 28 23 lesubaddd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 − D ≤ A ↔ 0 ≤ A + D
66 63 65 mpbird ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 − D ≤ A
67 62 66 eqbrtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → − D ≤ A
68 58 23 60 67 leadd2dd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C + − D ≤ C + A
69 26 29 negsubd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C + − D = C − D
70 26 24 addcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C + A = A + C
71 68 69 70 3brtr3d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ≤ A + C
72 56 57 40 44 71 elfzd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ∈ 0 … A + C
73 fallfacval4 ⊢ C − D ∈ 0 … A + C → A + C C − D _ = A + C ! A + C - C − D !
74 72 73 syl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C C − D _ = A + C ! A + C - C − D !
75 9 nn0cnd ⊢ φ → A + C ∈ ℂ
76 27 recnd ⊢ φ → D ∈ ℂ
77 75 25 76 subsubd ⊢ φ → A + C - C − D = A + C - C + D
78 22 recnd ⊢ φ → A ∈ ℂ
79 78 25 pncand ⊢ φ → A + C - C = A
80 79 oveq1d ⊢ φ → A + C - C + D = A + D
81 77 80 eqtrd ⊢ φ → A + C - C − D = A + D
82 81 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - C − D = A + D
83 82 fveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - C − D ! = A + D !
84 83 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + C - C − D ! = A + C ! A + D !
85 74 84 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C C − D _ = A + C ! A + D !
86 85 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! = A + C C − D _
87 nfv ⊢ Ⅎ k φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C
88 fzfid ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 … C - D - 1 ∈ Fin
89 23 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → A ∈ ℝ
90 3 nn0red ⊢ φ → C ∈ ℝ
91 90 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C ∈ ℝ
92 91 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → C ∈ ℝ
93 89 92 readdcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → A + C ∈ ℝ
94 elfzelz ⊢ k ∈ 0 … C - D - 1 → k ∈ ℤ
95 94 zred ⊢ k ∈ 0 … C - D - 1 → k ∈ ℝ
96 95 adantl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → k ∈ ℝ
97 93 96 resubcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → A + C - k ∈ ℝ
98 0red ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 ∈ ℝ
99 98 96 readdcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 + k ∈ ℝ
100 28 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → D ∈ ℝ
101 92 100 resubcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → C − D ∈ ℝ
102 1red ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 1 ∈ ℝ
103 101 102 resubcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → C - D - 1 ∈ ℝ
104 96 recnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → k ∈ ℂ
105 104 addlidd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 + k = k
106 elfzle2 ⊢ k ∈ 0 … C - D - 1 → k ≤ C - D - 1
107 106 adantl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → k ≤ C - D - 1
108 105 107 eqbrtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 + k ≤ C - D - 1
109 101 lem1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → C - D - 1 ≤ C − D
110 71 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → C − D ≤ A + C
111 103 101 93 109 110 letrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → C - D - 1 ≤ A + C
112 99 103 93 108 111 letrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 + k ≤ A + C
113 64 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 ∈ ℝ
114 leaddsub ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ k ∈ ℝ ∧ A + C ∈ ℝ → 0 + k ≤ A + C ↔ 0 ≤ A + C - k
115 113 96 93 114 syl3anc ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 + k ≤ A + C ↔ 0 ≤ A + C - k
116 112 115 mpbid ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → 0 ≤ A + C - k
117 2 nn0red ⊢ φ → B ∈ ℝ
118 117 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B ∈ ℝ
119 118 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → B ∈ ℝ
120 119 92 readdcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → B + C ∈ ℝ
121 120 96 resubcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → B + C - k ∈ ℝ
122 5 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A ≤ B
123 122 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → A ≤ B
124 89 119 92 123 leadd1dd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → A + C ≤ B + C
125 93 120 96 124 lesub1dd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C ∧ k ∈ 0 … C - D - 1 → A + C - k ≤ B + C - k
126 87 88 97 116 121 125 fprodle ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → ∏ k = 0 C - D - 1 A + C - k ≤ ∏ k = 0 C - D - 1 B + C - k
127 75 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ∈ ℂ
128 fallfacval ⊢ A + C ∈ ℂ ∧ C − D ∈ ℕ 0 → A + C C − D _ = ∏ k = 0 C - D - 1 A + C - k
129 127 47 128 syl2anc ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C C − D _ = ∏ k = 0 C - D - 1 A + C - k
130 129 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → ∏ k = 0 C - D - 1 A + C - k = A + C C − D _
131 118 recnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B ∈ ℂ
132 131 26 addcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ∈ ℂ
133 fallfacval ⊢ B + C ∈ ℂ ∧ C − D ∈ ℕ 0 → B + C C − D _ = ∏ k = 0 C - D - 1 B + C - k
134 132 47 133 syl2anc ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C C − D _ = ∏ k = 0 C - D - 1 B + C - k
135 134 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → ∏ k = 0 C - D - 1 B + C - k = B + C C − D _
136 126 130 135 3brtr3d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C C − D _ ≤ B + C C − D _
137 2 nn0zd ⊢ φ → B ∈ ℤ
138 137 37 zaddcld ⊢ φ → B + C ∈ ℤ
139 138 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ∈ ℤ
140 23 28 readdcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ∈ ℝ
141 137 4 zaddcld ⊢ φ → B + D ∈ ℤ
142 141 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ∈ ℤ
143 142 zred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ∈ ℝ
144 23 118 28 122 leadd1dd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ≤ B + D
145 64 140 143 63 144 letrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ≤ B + D
146 64 28 118 lesubaddd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 − D ≤ B ↔ 0 ≤ B + D
147 145 146 mpbird ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → 0 − D ≤ B
148 62 147 eqbrtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → − D ≤ B
149 58 118 60 148 leadd2dd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C + − D ≤ C + B
150 26 131 addcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C + B = B + C
151 149 69 150 3brtr3d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ≤ B + C
152 56 139 40 44 151 elfzd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ∈ 0 … B + C
153 fallfacval4 ⊢ C − D ∈ 0 … B + C → B + C C − D _ = B + C ! B + C - C − D !
154 152 153 syl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C C − D _ = B + C ! B + C - C − D !
155 132 26 29 subsubd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - C − D = B + C - C + D
156 131 26 pncand ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - C = B
157 156 oveq1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - C + D = B + D
158 155 157 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - C − D = B + D
159 158 fveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - C − D ! = B + D !
160 159 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! B + C - C − D ! = B + C ! B + D !
161 154 160 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C C − D _ = B + C ! B + D !
162 136 161 breqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C C − D _ ≤ B + C ! B + D !
163 86 162 eqbrtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! ≤ B + C ! B + D !
164 11 nnred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! ∈ ℝ
165 19 nnred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ∈ ℝ
166 164 165 52 redivcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! ∈ ℝ
167 2 adantr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B ∈ ℕ 0
168 167 59 nn0addcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ∈ ℕ 0
169 168 faccld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! ∈ ℕ
170 169 nnred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! ∈ ℝ
171 142 145 jca ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ∈ ℤ ∧ 0 ≤ B + D
172 elnn0z ⊢ B + D ∈ ℕ 0 ↔ B + D ∈ ℤ ∧ 0 ≤ B + D
173 171 172 sylibr ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ∈ ℕ 0
174 173 faccld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ! ∈ ℕ
175 174 nnred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ! ∈ ℝ
176 174 nnne0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ! ≠ 0
177 170 175 176 redivcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! B + D ! ∈ ℝ
178 35 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D = A − A + C - D
179 30 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − A + C - D = A + C - A + D
180 178 179 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D = A + C - A + D
181 180 fveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ! = A + C - A + D !
182 181 49 eqeltrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ! ∈ ℕ
183 182 nnrpd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ! ∈ ℝ +
184 166 177 183 lediv1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! ≤ B + C ! B + D ! ↔ A + C ! A + D ! C − D ! ≤ B + C ! B + D ! C − D !
185 163 184 mpbid ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! C − D ! ≤ B + C ! B + D ! C − D !
186 181 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! C − D ! = A + C ! A + D ! A + C - A + D !
187 131 26 pncan2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B = C
188 187 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C = B + C - B
189 188 oveq1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D = B + C - B - D
190 132 131 29 subsub4d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B - D = B + C - B + D
191 189 190 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D = B + C - B + D
192 191 fveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → C − D ! = B + C - B + D !
193 192 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! B + D ! C − D ! = B + C ! B + D ! B + C - B + D !
194 185 186 193 3brtr3d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! A + C - A + D ! ≤ B + C ! B + D ! B + C - B + D !
195 169 nncnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! ∈ ℂ
196 174 nncnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ! ∈ ℂ
197 131 26 29 pnpcand ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B + D = C − D
198 197 47 eqeltrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B + D ∈ ℕ 0
199 198 faccld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B + D ! ∈ ℕ
200 199 nncnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B + D ! ∈ ℂ
201 199 nnne0d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C - B + D ! ≠ 0
202 195 196 200 176 201 divdiv1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! B + D ! B + C - B + D ! = B + C ! B + D ! ⁢ B + C - B + D !
203 194 202 breqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! A + C - A + D ! ≤ B + C ! B + D ! ⁢ B + C - B + D !
204 55 203 eqbrtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! ⁢ A + C - A + D ! ≤ B + C ! B + D ! ⁢ B + C - B + D !
205 19 nncnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ∈ ℂ
206 49 nncnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C - A + D ! ∈ ℂ
207 205 206 mulcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ! ⁢ A + C - A + D ! = A + C - A + D ! ⁢ A + D !
208 207 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + D ! ⁢ A + C - A + D ! = A + C ! A + C - A + D ! ⁢ A + D !
209 196 200 mulcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ! ⁢ B + C - B + D ! = B + C - B + D ! ⁢ B + D !
210 209 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! B + D ! ⁢ B + C - B + D ! = B + C ! B + C - B + D ! ⁢ B + D !
211 204 208 210 3brtr3d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + C - A + D ! ⁢ A + D ! ≤ B + C ! B + C - B + D ! ⁢ B + D !
212 elfzle2 ⊢ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ≤ A + C
213 212 adantl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ≤ A + C
214 131 29 addcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D = D + B
215 214 oveq1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D + A − B = D + B + A − B
216 29 131 addcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → D + B ∈ ℂ
217 23 118 resubcld ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B ∈ ℝ
218 217 recnd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B ∈ ℂ
219 216 218 addcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → D + B + A − B = A − B + D + B
220 215 219 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D + A − B = A − B + D + B
221 218 29 131 addassd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + D + B = A − B + D + B
222 221 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + D + B = A − B + D + B
223 220 222 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D + A − B = A − B + D + B
224 24 131 29 nppcand ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + D + B = A + D
225 223 224 eqtr2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + D = B + D + A − B
226 132 218 addcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C + A − B = A − B + B + C
227 131 26 addcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C = C + B
228 227 oveq2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + B + C = A − B + C + B
229 226 228 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C + A − B = A − B + C + B
230 218 26 131 addassd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + C + B = A − B + C + B
231 230 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + C + B = A − B + C + B
232 229 231 eqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C + A − B = A − B + C + B
233 24 131 26 nppcand ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A − B + C + B = A + C
234 232 233 eqtr2d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C = B + C + A − B
235 213 225 234 3brtr3d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D + A − B ≤ B + C + A − B
236 139 zred ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ∈ ℝ
237 143 236 217 leadd1d ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ≤ B + C ↔ B + D + A − B ≤ B + C + A − B
238 235 237 mpbird ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ≤ B + C
239 56 139 142 145 238 elfzd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ∈ 0 … B + C
240 bcval2 ⊢ B + D ∈ 0 … B + C → ( B + C B + D) = B + C ! B + C - B + D ! ⁢ B + D !
241 239 240 syl ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → ( B + C B + D) = B + C ! B + C - B + D ! ⁢ B + D !
242 241 eqcomd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → B + C ! B + C - B + D ! ⁢ B + D ! = ( B + C B + D)
243 211 242 breqtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ! A + C - A + D ! ⁢ A + D ! ≤ ( B + C B + D)
244 8 243 eqbrtrd ⊢ φ ∧ A + D ∈ 0 … A + C → ( A + C A + D) ≤ ( B + C B + D)
245 9 adantr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → A + C ∈ ℕ 0
246 14 adantr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → A + D ∈ ℤ
247 simpr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → ¬ A + D ∈ 0 … A + C
248 bcval3 ⊢ A + C ∈ ℕ 0 ∧ A + D ∈ ℤ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → ( A + C A + D) = 0
249 245 246 247 248 syl3anc ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → ( A + C A + D) = 0
250 bccl2 ⊢ B + D ∈ 0 … B + C → ( B + C B + D) ∈ ℕ
251 250 adantl ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ B + D ∈ 0 … B + C → ( B + C B + D) ∈ ℕ
252 251 nnnn0d ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ B + D ∈ 0 … B + C → ( B + C B + D) ∈ ℕ 0
253 252 nn0ge0d ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ B + D ∈ 0 … B + C → 0 ≤ ( B + C B + D)
254 0le0 ⊢ 0 ≤ 0
255 254 a1i ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → 0 ≤ 0
256 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → B ∈ ℕ 0
257 3 ad2antrr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → C ∈ ℕ 0
258 256 257 nn0addcld ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → B + C ∈ ℕ 0
259 141 adantr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → B + D ∈ ℤ
260 259 adantr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → B + D ∈ ℤ
261 simpr ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → ¬ B + D ∈ 0 … B + C
262 bcval3 ⊢ B + C ∈ ℕ 0 ∧ B + D ∈ ℤ ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → ( B + C B + D) = 0
263 258 260 261 262 syl3anc ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → ( B + C B + D) = 0
264 263 eqcomd ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → 0 = ( B + C B + D)
265 255 264 breqtrd ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C ∧ ¬ B + D ∈ 0 … B + C → 0 ≤ ( B + C B + D)
266 253 265 pm2.61dan ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → 0 ≤ ( B + C B + D)
267 249 266 eqbrtrd ⊢ φ ∧ ¬ A + D ∈ 0 … A + C → ( A + C A + D) ≤ ( B + C B + D)
268 244 267 pm2.61dan ⊢ φ → ( A + C A + D) ≤ ( B + C B + D)