Metamath Proof Explorer


Theorem bccm1k

Description: Generalized binomial coefficient: C choose ( K - 1 ) , when C is not ( K - 1 ) . (Contributed by Steve Rodriguez, 22-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses bccm1k.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { ( ๐พ โˆ’ 1 ) } ) )
bccm1k.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ โ„• )
Assertion bccm1k ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) = ( ( ๐ถ C๐‘ ๐พ ) / ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 bccm1k.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { ( ๐พ โˆ’ 1 ) } ) )
2 bccm1k.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ โ„• )
3 1 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
4 2 nncnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ โ„‚ )
5 1cnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
6 4 5 subcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„‚ )
7 3 6 subcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
8 2 nnne0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โ‰  0 )
9 7 4 8 divcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) โˆˆ โ„‚ )
10 nnm1nn0 โŠข ( ๐พ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
11 2 10 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
12 3 11 bcccl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
13 eldifsni โŠข ( ๐ถ โˆˆ ( โ„‚ โˆ– { ( ๐พ โˆ’ 1 ) } ) โ†’ ๐ถ โ‰  ( ๐พ โˆ’ 1 ) )
14 1 13 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โ‰  ( ๐พ โˆ’ 1 ) )
15 3 6 14 subne0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) โ‰  0 )
16 7 4 15 8 divne0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) โ‰  0 )
17 3 11 bccp1k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ C๐‘ ( ( ๐พ โˆ’ 1 ) + 1 ) ) = ( ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ( ( ๐พ โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) )
18 4 5 npcand โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐พ โˆ’ 1 ) + 1 ) = ๐พ )
19 18 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ C๐‘ ( ( ๐พ โˆ’ 1 ) + 1 ) ) = ( ๐ถ C๐‘ ๐พ ) )
20 18 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ( ( ๐พ โˆ’ 1 ) + 1 ) ) = ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) )
21 20 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ( ( ๐พ โˆ’ 1 ) + 1 ) ) ) = ( ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ) )
22 17 19 21 3eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ C๐‘ ๐พ ) = ( ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ) )
23 12 9 mulcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ยท ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ) = ( ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ยท ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ) )
24 22 23 eqtr2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ยท ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) ) = ( ๐ถ C๐‘ ๐พ ) )
25 9 12 16 24 mvllmuld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ C๐‘ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) = ( ( ๐ถ C๐‘ ๐พ ) / ( ( ๐ถ โˆ’ ( ๐พ โˆ’ 1 ) ) / ๐พ ) ) )