MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  bcn2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bcn2 13300
Description: Binomial coefficient: 𝑁 choose 2. (Contributed by Mario Carneiro, 22-May-2014.)
Assertion
Ref Expression
bcn2 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C2) = ((𝑁 · (𝑁 − 1)) / 2))

Proof of Theorem bcn2
StepHypRef Expression
1 2nn 11377 . . 3 2 ∈ ℕ
2 bcval5 13299 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 2 ∈ ℕ) → (𝑁C2) = ((seq((𝑁 − 2) + 1)( · , I )‘𝑁) / (!‘2)))
31, 2mpan2 709 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C2) = ((seq((𝑁 − 2) + 1)( · , I )‘𝑁) / (!‘2)))
4 2m1e1 11327 . . . . . . . 8 (2 − 1) = 1
54oveq2i 6824 . . . . . . 7 ((𝑁 − 2) + (2 − 1)) = ((𝑁 − 2) + 1)
6 nn0cn 11494 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℂ)
7 2cn 11283 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℂ
8 ax-1cn 10186 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
9 npncan 10494 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 2 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 − 2) + (2 − 1)) = (𝑁 − 1))
107, 8, 9mp3an23 1565 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℂ → ((𝑁 − 2) + (2 − 1)) = (𝑁 − 1))
116, 10syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 − 2) + (2 − 1)) = (𝑁 − 1))
125, 11syl5eqr 2808 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 − 2) + 1) = (𝑁 − 1))
1312seqeq1d 13001 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → seq((𝑁 − 2) + 1)( · , I ) = seq(𝑁 − 1)( · , I ))
1413fveq1d 6354 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq((𝑁 − 2) + 1)( · , I )‘𝑁) = (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘𝑁))
15 nn0z 11592 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℤ)
16 peano2zm 11612 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
1715, 16syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
18 uzid 11894 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ (ℤ𝑁))
1915, 18syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ (ℤ𝑁))
20 npcan 10482 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
216, 8, 20sylancl 697 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
2221fveq2d 6356 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℤ‘((𝑁 − 1) + 1)) = (ℤ𝑁))
2319, 22eleqtrrd 2842 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ (ℤ‘((𝑁 − 1) + 1)))
24 seqm1 13012 . . . . . . 7 (((𝑁 − 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ‘((𝑁 − 1) + 1))) → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘𝑁) = ((seq(𝑁 − 1)( · , I )‘(𝑁 − 1)) · ( I ‘𝑁)))
2517, 23, 24syl2anc 696 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘𝑁) = ((seq(𝑁 − 1)( · , I )‘(𝑁 − 1)) · ( I ‘𝑁)))
26 seq1 13008 . . . . . . . . 9 ((𝑁 − 1) ∈ ℤ → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘(𝑁 − 1)) = ( I ‘(𝑁 − 1)))
2717, 26syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘(𝑁 − 1)) = ( I ‘(𝑁 − 1)))
28 fvi 6417 . . . . . . . . 9 ((𝑁 − 1) ∈ ℤ → ( I ‘(𝑁 − 1)) = (𝑁 − 1))
2917, 28syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → ( I ‘(𝑁 − 1)) = (𝑁 − 1))
3027, 29eqtrd 2794 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘(𝑁 − 1)) = (𝑁 − 1))
31 fvi 6417 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → ( I ‘𝑁) = 𝑁)
3230, 31oveq12d 6831 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((seq(𝑁 − 1)( · , I )‘(𝑁 − 1)) · ( I ‘𝑁)) = ((𝑁 − 1) · 𝑁))
3325, 32eqtrd 2794 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘𝑁) = ((𝑁 − 1) · 𝑁))
34 subcl 10472 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
356, 8, 34sylancl 697 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
3635, 6mulcomd 10253 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑁 − 1) · 𝑁) = (𝑁 · (𝑁 − 1)))
3733, 36eqtrd 2794 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq(𝑁 − 1)( · , I )‘𝑁) = (𝑁 · (𝑁 − 1)))
3814, 37eqtrd 2794 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → (seq((𝑁 − 2) + 1)( · , I )‘𝑁) = (𝑁 · (𝑁 − 1)))
39 fac2 13260 . . . 4 (!‘2) = 2
4039a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → (!‘2) = 2)
4138, 40oveq12d 6831 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((seq((𝑁 − 2) + 1)( · , I )‘𝑁) / (!‘2)) = ((𝑁 · (𝑁 − 1)) / 2))
423, 41eqtrd 2794 1 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁C2) = ((𝑁 · (𝑁 − 1)) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1632  wcel 2139   I cid 5173  cfv 6049  (class class class)co 6813  cc 10126  1c1 10129   + caddc 10131   · cmul 10133  cmin 10458   / cdiv 10876  cn 11212  2c2 11262  0cn0 11484  cz 11569  cuz 11879  seqcseq 12995  !cfa 13254  Ccbc 13283
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-rp 12026  df-fz 12520  df-seq 12996  df-fac 13255  df-bc 13284
This theorem is referenced by:  bcp1m1  13301  bpoly3  14988
  Copyright terms: Public domain W3C validator