Metamath Proof Explorer


Theorem bccolsum

Description: A column-sum rule for binomial coefficents. (Contributed by Scott Fenton, 24-Jun-2020)

Ref Expression
Assertion bccolsum ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘ + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq2 โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ( 0 ... ๐‘š ) = ( 0 ... 0 ) )
2 1 sumeq1d โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... 0 ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) )
3 oveq1 โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ( ๐‘š + 1 ) = ( 0 + 1 ) )
4 0p1e1 โŠข ( 0 + 1 ) = 1
5 3 4 eqtrdi โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ( ๐‘š + 1 ) = 1 )
6 5 oveq1d โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) )
7 2 6 eqeq12d โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) โ†” ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... 0 ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) ) )
8 7 imbi2d โŠข ( ๐‘š = 0 โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†” ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... 0 ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) )
9 oveq2 โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( 0 ... ๐‘š ) = ( 0 ... ๐‘› ) )
10 9 sumeq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) )
11 oveq1 โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( ๐‘š + 1 ) = ( ๐‘› + 1 ) )
12 11 oveq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
13 10 12 eqeq12d โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) โ†” ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) )
14 13 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†” ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) )
15 oveq2 โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( 0 ... ๐‘š ) = ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) )
16 15 sumeq1d โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) )
17 oveq1 โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ๐‘š + 1 ) = ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) )
18 17 oveq1d โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
19 16 18 eqeq12d โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) โ†” ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) )
20 19 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†” ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) )
21 oveq2 โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( 0 ... ๐‘š ) = ( 0 ... ๐‘ ) )
22 21 sumeq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) )
23 oveq1 โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( ๐‘š + 1 ) = ( ๐‘ + 1 ) )
24 23 oveq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) = ( ( ๐‘ + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
25 22 24 eqeq12d โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) โ†” ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘ + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) )
26 25 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘š ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘š + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†” ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘ + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) )
27 0z โŠข 0 โˆˆ โ„ค
28 0nn0 โŠข 0 โˆˆ โ„•0
29 nn0z โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ค )
30 bccl โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 0 C ๐ถ ) โˆˆ โ„•0 )
31 28 29 30 sylancr โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( 0 C ๐ถ ) โˆˆ โ„•0 )
32 31 nn0cnd โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( 0 C ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
33 oveq1 โŠข ( ๐‘˜ = 0 โ†’ ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( 0 C ๐ถ ) )
34 33 fsum1 โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„ค โˆง ( 0 C ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... 0 ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( 0 C ๐ถ ) )
35 27 32 34 sylancr โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... 0 ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( 0 C ๐ถ ) )
36 elnn0 โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†” ( ๐ถ โˆˆ โ„• โˆจ ๐ถ = 0 ) )
37 1red โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
38 nnrp โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„+ )
39 37 38 ltaddrp2d โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ 1 < ( ๐ถ + 1 ) )
40 peano2nn โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„• )
41 40 nnred โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„ )
42 37 41 ltnled โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( 1 < ( ๐ถ + 1 ) โ†” ยฌ ( ๐ถ + 1 ) โ‰ค 1 ) )
43 39 42 mpbid โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ยฌ ( ๐ถ + 1 ) โ‰ค 1 )
44 elfzle2 โŠข ( ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) โ†’ ( ๐ถ + 1 ) โ‰ค 1 )
45 43 44 nsyl โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ยฌ ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) )
46 45 iffalsed โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ if ( ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) , ( ( ! โ€˜ 1 ) / ( ( ! โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ถ + 1 ) ) ) ยท ( ! โ€˜ ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) , 0 ) = 0 )
47 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
48 40 nnzd โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„ค )
49 bcval โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) = if ( ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) , ( ( ! โ€˜ 1 ) / ( ( ! โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ถ + 1 ) ) ) ยท ( ! โ€˜ ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) , 0 ) )
50 47 48 49 sylancr โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) = if ( ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) , ( ( ! โ€˜ 1 ) / ( ( ! โ€˜ ( 1 โˆ’ ( ๐ถ + 1 ) ) ) ยท ( ! โ€˜ ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) , 0 ) )
51 bc0k โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( 0 C ๐ถ ) = 0 )
52 46 50 51 3eqtr4rd โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„• โ†’ ( 0 C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) )
53 bcnn โŠข ( 0 โˆˆ โ„•0 โ†’ ( 0 C 0 ) = 1 )
54 28 53 ax-mp โŠข ( 0 C 0 ) = 1
55 bcnn โŠข ( 1 โˆˆ โ„•0 โ†’ ( 1 C 1 ) = 1 )
56 47 55 ax-mp โŠข ( 1 C 1 ) = 1
57 54 56 eqtr4i โŠข ( 0 C 0 ) = ( 1 C 1 )
58 oveq2 โŠข ( ๐ถ = 0 โ†’ ( 0 C ๐ถ ) = ( 0 C 0 ) )
59 oveq1 โŠข ( ๐ถ = 0 โ†’ ( ๐ถ + 1 ) = ( 0 + 1 ) )
60 59 4 eqtrdi โŠข ( ๐ถ = 0 โ†’ ( ๐ถ + 1 ) = 1 )
61 60 oveq2d โŠข ( ๐ถ = 0 โ†’ ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) = ( 1 C 1 ) )
62 57 58 61 3eqtr4a โŠข ( ๐ถ = 0 โ†’ ( 0 C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) )
63 52 62 jaoi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„• โˆจ ๐ถ = 0 ) โ†’ ( 0 C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) )
64 36 63 sylbi โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( 0 C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) )
65 35 64 eqtrd โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... 0 ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( 1 C ( ๐ถ + 1 ) ) )
66 elnn0uz โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†” ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 ) )
67 66 biimpi โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 ) )
68 67 adantr โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 0 ) )
69 elfznn0 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
70 69 adantl โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
71 simplr โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„•0 )
72 71 nn0zd โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„ค )
73 bccl โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐‘˜ C ๐ถ ) โˆˆ โ„•0 )
74 70 72 73 syl2anc โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘˜ C ๐ถ ) โˆˆ โ„•0 )
75 74 nn0cnd โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐‘˜ C ๐ถ ) โˆˆ โ„‚ )
76 oveq1 โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ๐ถ ) )
77 68 75 76 fsump1 โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ๐ถ ) ) )
78 77 adantr โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ๐ถ ) ) )
79 id โŠข ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
80 nn0cn โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
81 80 adantl โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
82 1cnd โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
83 81 82 pncand โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) = ๐ถ )
84 83 oveq2d โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ๐ถ ) )
85 84 eqcomd โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐‘› + 1 ) C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) ) )
86 79 85 oveqan12rd โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ๐ถ ) ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) ) ) )
87 peano2nn0 โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐‘› + 1 ) โˆˆ โ„•0 )
88 peano2nn0 โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„•0 )
89 88 nn0zd โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„ค )
90 bcpasc โŠข ( ( ( ๐‘› + 1 ) โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ถ + 1 ) โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) ) ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
91 87 89 90 syl2an โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) ) ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
92 91 adantr โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) + ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ( ๐ถ + 1 ) โˆ’ 1 ) ) ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
93 78 86 92 3eqtrd โŠข ( ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )
94 93 exp31 โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) )
95 94 a2d โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘› ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘› + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ( ๐‘› + 1 ) ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ( ๐‘› + 1 ) + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) ) )
96 8 14 20 26 65 95 nn0ind โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘ + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) ) )
97 96 imp โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) ( ๐‘˜ C ๐ถ ) = ( ( ๐‘ + 1 ) C ( ๐ถ + 1 ) ) )