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Theorem srgbinomlem4

Description: Lemma 4 for srgbinomlem . (Contributed by AV, 24-Aug-2019) (Proof shortened by AV, 19-Nov-2019)

Ref Expression
Hypotheses srgbinom.s S = Base R
srgbinom.m × ˙ = R
srgbinom.t · ˙ = R
srgbinom.a + ˙ = + R
srgbinom.g G = mulGrp R
srgbinom.e × ˙ = G
srgbinomlem.r φ R SRing
srgbinomlem.a φ A S
srgbinomlem.b φ B S
srgbinomlem.c φ A × ˙ B = B × ˙ A
srgbinomlem.n φ N 0
srgbinomlem.i ψ N × ˙ A + ˙ B = R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
Assertion srgbinomlem4 φ ψ N × ˙ A + ˙ B × ˙ B = R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 srgbinom.s S = Base R
2 srgbinom.m × ˙ = R
3 srgbinom.t · ˙ = R
4 srgbinom.a + ˙ = + R
5 srgbinom.g G = mulGrp R
6 srgbinom.e × ˙ = G
7 srgbinomlem.r φ R SRing
8 srgbinomlem.a φ A S
9 srgbinomlem.b φ B S
10 srgbinomlem.c φ A × ˙ B = B × ˙ A
11 srgbinomlem.n φ N 0
12 srgbinomlem.i ψ N × ˙ A + ˙ B = R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
13 12 oveq1d ψ N × ˙ A + ˙ B × ˙ B = R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B
14 eqid 0 R = 0 R
15 ovexd φ 0 N V
16 simpl φ k 0 N φ
17 elfzelz k 0 N k
18 bccl N 0 k ( N k) 0
19 11 17 18 syl2an φ k 0 N ( N k) 0
20 fznn0sub k 0 N N k 0
21 20 adantl φ k 0 N N k 0
22 elfznn0 k 0 N k 0
23 22 adantl φ k 0 N k 0
24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 srgbinomlem2 φ ( N k) 0 N k 0 k 0 ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
25 16 19 21 23 24 syl13anc φ k 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
26 eqid k 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = k 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
27 fzfid φ 0 N Fin
28 ovexd φ k 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B V
29 fvexd φ 0 R V
30 26 27 28 29 fsuppmptdm φ finSupp 0 R k 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
31 1 14 4 2 7 15 9 25 30 srgsummulcr φ R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B = R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B
32 srgcmn R SRing R CMnd
33 7 32 syl φ R CMnd
34 1z 1
35 34 a1i φ 1
36 0zd φ 0
37 11 nn0zd φ N
38 7 adantr φ k 0 N R SRing
39 9 adantr φ k 0 N B S
40 1 2 srgcl R SRing ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S B S ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B S
41 38 25 39 40 syl3anc φ k 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B S
42 oveq2 k = j 1 ( N k) = ( N j 1 )
43 oveq2 k = j 1 N k = N j 1
44 43 oveq1d k = j 1 N k × ˙ A = N j 1 × ˙ A
45 oveq1 k = j 1 k × ˙ B = j 1 × ˙ B
46 44 45 oveq12d k = j 1 N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
47 42 46 oveq12d k = j 1 ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
48 47 oveq1d k = j 1 ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B
49 1 14 33 35 36 37 41 48 gsummptshft φ R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B = R j = 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B
50 11 nn0cnd φ N
51 50 adantr φ j 0 + 1 N + 1 N
52 elfzelz j 0 + 1 N + 1 j
53 52 adantl φ j 0 + 1 N + 1 j
54 53 zcnd φ j 0 + 1 N + 1 j
55 1cnd φ j 0 + 1 N + 1 1
56 51 54 55 subsub3d φ j 0 + 1 N + 1 N j 1 = N + 1 - j
57 56 oveq1d φ j 0 + 1 N + 1 N j 1 × ˙ A = N + 1 - j × ˙ A
58 57 oveq1d φ j 0 + 1 N + 1 N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B = N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
59 58 oveq2d φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
60 59 oveq1d φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B
61 7 adantr φ j 0 + 1 N + 1 R SRing
62 peano2zm j j 1
63 52 62 syl j 0 + 1 N + 1 j 1
64 bccl N 0 j 1 ( N j 1 ) 0
65 11 63 64 syl2an φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) 0
66 5 srgmgp R SRing G Mnd
67 7 66 syl φ G Mnd
68 67 adantr φ j 0 + 1 N + 1 G Mnd
69 0p1e1 0 + 1 = 1
70 69 oveq1i 0 + 1 N + 1 = 1 N + 1
71 70 eleq2i j 0 + 1 N + 1 j 1 N + 1
72 fznn0sub j 1 N + 1 N + 1 - j 0
73 72 a1i φ j 1 N + 1 N + 1 - j 0
74 71 73 syl5bi φ j 0 + 1 N + 1 N + 1 - j 0
75 74 imp φ j 0 + 1 N + 1 N + 1 - j 0
76 8 adantr φ j 0 + 1 N + 1 A S
77 5 1 mgpbas S = Base G
78 77 6 mulgnn0cl G Mnd N + 1 - j 0 A S N + 1 - j × ˙ A S
79 68 75 76 78 syl3anc φ j 0 + 1 N + 1 N + 1 - j × ˙ A S
80 elfznn j 1 N + 1 j
81 nnm1nn0 j j 1 0
82 80 81 syl j 1 N + 1 j 1 0
83 71 82 sylbi j 0 + 1 N + 1 j 1 0
84 83 adantl φ j 0 + 1 N + 1 j 1 0
85 9 adantr φ j 0 + 1 N + 1 B S
86 77 6 mulgnn0cl G Mnd j 1 0 B S j 1 × ˙ B S
87 68 84 85 86 syl3anc φ j 0 + 1 N + 1 j 1 × ˙ B S
88 1 3 2 srgmulgass R SRing ( N j 1 ) 0 N + 1 - j × ˙ A S j 1 × ˙ B S ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
89 61 65 79 87 88 syl13anc φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
90 89 eqcomd φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B
91 90 oveq1d φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B
92 srgmnd R SRing R Mnd
93 7 92 syl φ R Mnd
94 93 adantr φ j 0 + 1 N + 1 R Mnd
95 1 3 mulgnn0cl R Mnd ( N j 1 ) 0 N + 1 - j × ˙ A S ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A S
96 94 65 79 95 syl3anc φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A S
97 1 2 srgass R SRing ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A S j 1 × ˙ B S B S ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B
98 61 96 87 85 97 syl13anc φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B
99 5 2 mgpplusg × ˙ = + G
100 77 6 99 mulgnn0p1 G Mnd j 1 0 B S j - 1 + 1 × ˙ B = j 1 × ˙ B × ˙ B
101 100 eqcomd G Mnd j 1 0 B S j 1 × ˙ B × ˙ B = j - 1 + 1 × ˙ B
102 68 84 85 101 syl3anc φ j 0 + 1 N + 1 j 1 × ˙ B × ˙ B = j - 1 + 1 × ˙ B
103 102 oveq2d φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j - 1 + 1 × ˙ B
104 52 zcnd j 0 + 1 N + 1 j
105 1cnd j 0 + 1 N + 1 1
106 104 105 npcand j 0 + 1 N + 1 j - 1 + 1 = j
107 106 adantl φ j 0 + 1 N + 1 j - 1 + 1 = j
108 107 oveq1d φ j 0 + 1 N + 1 j - 1 + 1 × ˙ B = j × ˙ B
109 108 oveq2d φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j - 1 + 1 × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B
110 98 103 109 3eqtrd φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B
111 60 91 110 3eqtrd φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B
112 111 mpteq2dva φ j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B
113 112 oveq2d φ R j = 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N j 1 × ˙ A × ˙ j 1 × ˙ B × ˙ B = R j = 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B
114 70 mpteq1i j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B = j 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B
115 oveq1 j = k j 1 = k 1
116 115 oveq2d j = k ( N j 1 ) = ( N k 1 )
117 oveq2 j = k N + 1 - j = N + 1 - k
118 117 oveq1d j = k N + 1 - j × ˙ A = N + 1 - k × ˙ A
119 116 118 oveq12d j = k ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A = ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A
120 oveq1 j = k j × ˙ B = k × ˙ B
121 119 120 oveq12d j = k ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B = ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
122 121 cbvmptv j 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B = k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
123 114 122 eqtri j 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B = k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
124 123 oveq2i R j = 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B = R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
125 fzfid φ 1 N + 1 Fin
126 simpl φ k 1 N + 1 φ
127 elfzelz k 1 N + 1 k
128 peano2zm k k 1
129 127 128 syl k 1 N + 1 k 1
130 bccl N 0 k 1 ( N k 1 ) 0
131 11 129 130 syl2an φ k 1 N + 1 ( N k 1 ) 0
132 fznn0sub k 1 N + 1 N + 1 - k 0
133 132 adantl φ k 1 N + 1 N + 1 - k 0
134 elfznn k 1 N + 1 k
135 134 nnnn0d k 1 N + 1 k 0
136 135 adantl φ k 1 N + 1 k 0
137 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 srgbinomlem2 φ ( N k 1 ) 0 N + 1 - k 0 k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
138 126 131 133 136 137 syl13anc φ k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
139 138 ralrimiva φ k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
140 1 33 125 139 gsummptcl φ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
141 1 4 14 mndlid R Mnd R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S 0 R + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
142 93 140 141 syl2anc φ 0 R + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
143 0nn0 0 0
144 143 a1i φ 0 0
145 id φ φ
146 0z 0
147 146 34 pm3.2i 0 1
148 zsubcl 0 1 0 1
149 147 148 mp1i φ 0 1
150 bccl N 0 0 1 ( N 0 1 ) 0
151 11 149 150 syl2anc φ ( N 0 1 ) 0
152 nn0cn N 0 N
153 peano2cn N N + 1
154 152 153 syl N 0 N + 1
155 154 subid1d N 0 N + 1 - 0 = N + 1
156 peano2nn0 N 0 N + 1 0
157 155 156 eqeltrd N 0 N + 1 - 0 0
158 11 157 syl φ N + 1 - 0 0
159 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 srgbinomlem2 φ ( N 0 1 ) 0 N + 1 - 0 0 0 0 ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
160 145 151 158 144 159 syl13anc φ ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
161 oveq1 k = 0 k 1 = 0 1
162 161 oveq2d k = 0 ( N k 1 ) = ( N 0 1 )
163 oveq2 k = 0 N + 1 - k = N + 1 - 0
164 163 oveq1d k = 0 N + 1 - k × ˙ A = N + 1 - 0 × ˙ A
165 oveq1 k = 0 k × ˙ B = 0 × ˙ B
166 164 165 oveq12d k = 0 N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B
167 162 166 oveq12d k = 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B
168 1 167 gsumsn R Mnd 0 0 ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B
169 93 144 160 168 syl3anc φ R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B
170 0lt1 0 < 1
171 170 a1i φ 0 < 1
172 171 69 breqtrrdi φ 0 < 0 + 1
173 0re 0
174 1re 1
175 173 174 173 3pm3.2i 0 1 0
176 ltsubadd 0 1 0 0 1 < 0 0 < 0 + 1
177 175 176 mp1i φ 0 1 < 0 0 < 0 + 1
178 172 177 mpbird φ 0 1 < 0
179 178 orcd φ 0 1 < 0 N < 0 1
180 bcval4 N 0 0 1 0 1 < 0 N < 0 1 ( N 0 1 ) = 0
181 11 149 179 180 syl3anc φ ( N 0 1 ) = 0
182 181 oveq1d φ ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B = 0 · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B
183 77 6 mulgnn0cl G Mnd N + 1 - 0 0 A S N + 1 - 0 × ˙ A S
184 67 158 8 183 syl3anc φ N + 1 - 0 × ˙ A S
185 77 6 mulgnn0cl G Mnd 0 0 B S 0 × ˙ B S
186 67 144 9 185 syl3anc φ 0 × ˙ B S
187 1 2 srgcl R SRing N + 1 - 0 × ˙ A S 0 × ˙ B S N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
188 7 184 186 187 syl3anc φ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
189 1 14 3 mulg0 N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S 0 · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B = 0 R
190 188 189 syl φ 0 · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B = 0 R
191 169 182 190 3eqtrrd φ 0 R = R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
192 191 oveq1d φ 0 R + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
193 142 192 eqtr3d φ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
194 7 adantr φ k 1 N + 1 R SRing
195 67 adantr φ k 1 N + 1 G Mnd
196 8 adantr φ k 1 N + 1 A S
197 77 6 mulgnn0cl G Mnd N + 1 - k 0 A S N + 1 - k × ˙ A S
198 195 133 196 197 syl3anc φ k 1 N + 1 N + 1 - k × ˙ A S
199 9 adantr φ k 1 N + 1 B S
200 77 6 mulgnn0cl G Mnd k 0 B S k × ˙ B S
201 195 136 199 200 syl3anc φ k 1 N + 1 k × ˙ B S
202 1 3 2 srgmulgass R SRing ( N k 1 ) 0 N + 1 - k × ˙ A S k × ˙ B S ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
203 194 131 198 201 202 syl13anc φ k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
204 203 mpteq2dva φ k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = k 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
205 204 oveq2d φ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
206 11 156 syl φ N + 1 0
207 simpl φ k 0 N + 1 φ
208 elfzelz k 0 N + 1 k
209 208 128 syl k 0 N + 1 k 1
210 11 209 130 syl2an φ k 0 N + 1 ( N k 1 ) 0
211 fznn0sub k 0 N + 1 N + 1 - k 0
212 211 adantl φ k 0 N + 1 N + 1 - k 0
213 elfznn0 k 0 N + 1 k 0
214 213 adantl φ k 0 N + 1 k 0
215 207 210 212 214 137 syl13anc φ k 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
216 1 4 33 206 215 gsummptfzsplitl φ R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
217 snfi 0 Fin
218 217 a1i φ 0 Fin
219 167 eleq1d k = 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
220 219 ralsng 0 0 k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
221 143 220 ax-mp k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S ( N 0 1 ) · ˙ N + 1 - 0 × ˙ A × ˙ 0 × ˙ B S
222 160 221 sylibr φ k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
223 1 33 218 222 gsummptcl φ R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S
224 1 4 cmncom R CMnd R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B S R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
225 33 140 223 224 syl3anc φ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
226 216 225 eqtrd φ R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k 0 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B + ˙ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
227 193 205 226 3eqtr4d φ R k = 1 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B = R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
228 124 227 syl5eq φ R j = 0 + 1 N + 1 ( N j 1 ) · ˙ N + 1 - j × ˙ A × ˙ j × ˙ B = R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
229 49 113 228 3eqtrd φ R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B = R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
230 31 229 eqtr3d φ R k = 0 N ( N k) · ˙ N k × ˙ A × ˙ k × ˙ B × ˙ B = R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B
231 13 230 sylan9eqr φ ψ N × ˙ A + ˙ B × ˙ B = R k = 0 N + 1 ( N k 1 ) · ˙ N + 1 - k × ˙ A × ˙ k × ˙ B