Metamath Proof Explorer


Theorem binom2

Description: The square of a binomial. (Contributed by FL, 10-Dec-2006)

Ref Expression
Assertion binom2 ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq1 โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ๐ด + ๐ต ) = ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + ๐ต ) )
2 1 oveq1d โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + ๐ต ) โ†‘ 2 ) )
3 oveq1 โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 2 ) = ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) )
4 oveq1 โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ๐ด ยท ๐ต ) = ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) )
5 4 oveq2d โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( 2 ยท ( ๐ด ยท ๐ต ) ) = ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) )
6 3 5 oveq12d โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) = ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) ) )
7 6 oveq1d โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) )
8 2 7 eqeq12d โŠข ( ๐ด = if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†’ ( ( ( ๐ด + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) โ†” ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) ) )
9 oveq2 โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + ๐ต ) = ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) )
10 9 oveq1d โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) โ†‘ 2 ) )
11 oveq2 โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) = ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) )
12 11 oveq2d โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) = ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) ) )
13 12 oveq2d โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) ) = ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) ) ) )
14 oveq1 โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ 2 ) = ( if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†‘ 2 ) )
15 13 14 oveq12d โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) ) ) + ( if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†‘ 2 ) ) )
16 10 15 eqeq12d โŠข ( ๐ต = if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) โ†” ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) ) ) + ( if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†‘ 2 ) ) ) )
17 0cn โŠข 0 โˆˆ โ„‚
18 17 elimel โŠข if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โˆˆ โ„‚
19 17 elimel โŠข if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โˆˆ โ„‚
20 18 19 binom2i โŠข ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) + if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( if ( ๐ด โˆˆ โ„‚ , ๐ด , 0 ) ยท if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) ) ) ) + ( if ( ๐ต โˆˆ โ„‚ , ๐ต , 0 ) โ†‘ 2 ) )
21 8 16 20 dedth2h โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐ด + ๐ต ) โ†‘ 2 ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ 2 ) + ( 2 ยท ( ๐ด ยท ๐ต ) ) ) + ( ๐ต โ†‘ 2 ) ) )