Theorem bcmono 25002

Description: The binomial coefficient is monotone in its second argument, up to the midway point. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Mar-2014.)

Assertion

Ref	Expression
bcmono	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))

Proof of Theorem bcmono

Dummy variables 𝑥 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl2 1065	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴))
2		simpl1 1064	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝑁 ∈ ℕ0)
3		eluzel2 11692	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → 𝐴 ∈ ℤ)
4	3	3ad2ant2 1083	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) → 𝐴 ∈ ℤ)
5	4	anim1i 592	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐴))
6		elnn0z 11390	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 ↔ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐴))
7	5, 6	sylibr 224	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐴 ∈ ℕ0)
8		simpl3 1066	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝐵 ≤ (𝑁 / 2))
9		breq1 4656	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) ↔ 𝐴 ≤ (𝑁 / 2)))
10		oveq2 6658	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑁C𝑥) = (𝑁C𝐴))
11	10	breq2d 4665	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥) ↔ (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴)))
12	9, 11	imbi12d 334	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥)) ↔ (𝐴 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴))))
13	12	imbi2d 330	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥))) ↔ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝐴 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴)))))
14		breq1 4656	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 / 2)))
15		oveq2 6658	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → (𝑁C𝑥) = (𝑁C𝑘))
16	15	breq2d 4665	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → ((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥) ↔ (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘)))
17	14, 16	imbi12d 334	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → ((𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥)) ↔ (𝑘 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘))))
18	17	imbi2d 330	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑘 → (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥))) ↔ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑘 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘)))))
19		breq1 4656	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) ↔ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)))
20		oveq2 6658	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝑁C𝑥) = (𝑁C(𝑘 + 1)))
21	20	breq2d 4665	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥) ↔ (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))
22	19, 21	imbi12d 334	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥)) ↔ ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
23	22	imbi2d 330	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑘 + 1) → (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥))) ↔ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))))
24		breq1 4656	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) ↔ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)))
25		oveq2 6658	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑁C𝑥) = (𝑁C𝐵))
26	25	breq2d 4665	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥) ↔ (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵)))
27	24, 26	imbi12d 334	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → ((𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥)) ↔ (𝐵 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))))
28	27	imbi2d 330	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑥 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑥))) ↔ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝐵 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵)))))
29		bccl 13109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝑁C𝐴) ∈ ℕ0)
30	29	nn0red 11352	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝑁C𝐴) ∈ ℝ)
31	30	leidd 10594	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴))
32	31	a1d 25	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝐴 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴)))
33	32	expcom 451	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴))))
34	33	adantrd 484	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝐴 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐴))))
35		eluzelz 11697	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → 𝑘 ∈ ℤ)
36	35	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℤ)
37	36	zred 11482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℝ)
38	37	lep1d 10955	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → 𝑘 ≤ (𝑘 + 1))
39		peano2re 10209	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ ℝ → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
40	37, 39	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
41		nn0re 11301	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℝ)
42	41	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℝ)
43	42	rehalfcld 11279	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁 / 2) ∈ ℝ)
44		letr 10131	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ ℝ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ (𝑁 / 2) ∈ ℝ) → ((𝑘 ≤ (𝑘 + 1) ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ≤ (𝑁 / 2)))
45	37, 40, 43, 44	syl3anc 1326	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ≤ (𝑘 + 1) ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ≤ (𝑁 / 2)))
46	38, 45	mpand 711	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → 𝑘 ≤ (𝑁 / 2)))
47	46	imim1d 82	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘)) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘))))
48		eluznn0 11757	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
49		nn0re 11301	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℝ)
50	49	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ∈ ℝ)
51		nn0p1nn 11332	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
52	51	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
53	52	nnnn0d 11351	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ0)
54	53	nn0red 11352	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
55	50, 54	readdcld 10069	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
56	54, 54	readdcld 10069	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + 1) + (𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
57	41	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑁 ∈ ℝ)
58	50	lep1d 10955	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ≤ (𝑘 + 1))
59	50, 54, 54, 58	leadd1dd 10641	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + (𝑘 + 1)) ≤ ((𝑘 + 1) + (𝑘 + 1)))
60	52	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ∈ ℂ)
61	60	2timesd 11275	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (2 · (𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) + (𝑘 + 1)))
62		simp3 1063	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2))
63		2re 11090	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ 2 ∈ ℝ
64		2pos 11112	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ 0 < 2
65	63, 64	pm3.2i 471	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
66	65	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
67		lemuldiv2 10904	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((2 · (𝑘 + 1)) ≤ 𝑁 ↔ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)))
68	54, 57, 66, 67	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((2 · (𝑘 + 1)) ≤ 𝑁 ↔ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)))
69	62, 68	mpbird 247	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (2 · (𝑘 + 1)) ≤ 𝑁)
70	61, 69	eqbrtrrd 4677	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + 1) + (𝑘 + 1)) ≤ 𝑁)
71	55, 56, 57, 59, 70	letrd 10194	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + (𝑘 + 1)) ≤ 𝑁)
72	50, 54, 57	leaddsub2d 10629	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + (𝑘 + 1)) ≤ 𝑁 ↔ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 − 𝑘)))
73	71, 72	mpbid 222	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 − 𝑘))
74		nnre 11027	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
75		nngt0 11049	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → 0 < (𝑘 + 1))
76	74, 75	jca 554	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 + 1) ∈ ℕ → ((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘 + 1)))
77	52, 76	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘 + 1)))
78		nn0z 11400	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
79	78	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑁 ∈ ℤ)
80		nn0z 11400	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℤ)
81	80	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ∈ ℤ)
82	79, 81	zsubcld 11487	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ)
83	57	rehalfcld 11279	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 / 2) ∈ ℝ)
84	57, 63	jctir 561	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ))
85		nn0ge0 11318	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑁)
86	85	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 0 ≤ 𝑁)
87		1le2 11241	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ 1 ≤ 2
88	86, 87	jctir 561	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (0 ≤ 𝑁 ∧ 1 ≤ 2))
89		lemulge12 10886	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝑁 ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 𝑁 ∧ 1 ≤ 2)) → 𝑁 ≤ (2 · 𝑁))
90	84, 88, 89	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑁 ≤ (2 · 𝑁))
91		ledivmul 10899	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((𝑁 / 2) ≤ 𝑁 ↔ 𝑁 ≤ (2 · 𝑁)))
92	57, 57, 66, 91	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑁 / 2) ≤ 𝑁 ↔ 𝑁 ≤ (2 · 𝑁)))
93	90, 92	mpbird 247	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 / 2) ≤ 𝑁)
94	54, 83, 57, 62, 93	letrd 10194	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ≤ 𝑁)
95		1red 10055	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 1 ∈ ℝ)
96	50, 95, 57	leaddsub2d 10629	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + 1) ≤ 𝑁 ↔ 1 ≤ (𝑁 − 𝑘)))
97	94, 96	mpbid 222	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 1 ≤ (𝑁 − 𝑘))
98		elnnz1 11403	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ ↔ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ ∧ 1 ≤ (𝑁 − 𝑘)))
99	82, 97, 98	sylanbrc 698	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ)
100		nnre 11027	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℝ)
101		nngt0 11049	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ → 0 < (𝑁 − 𝑘))
102	100, 101	jca 554	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ → ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑁 − 𝑘)))
103	99, 102	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑁 − 𝑘)))
104		faccl 13070	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
105	104	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
106		nnm1nn0 11334	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ → ((𝑁 − 𝑘) − 1) ∈ ℕ0)
107		faccl 13070	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑁 − 𝑘) − 1) ∈ ℕ0 → (!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) ∈ ℕ)
108	99, 106, 107	3syl 18	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) ∈ ℕ)
109		faccl 13070	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (!‘𝑘) ∈ ℕ)
110	109	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘𝑘) ∈ ℕ)
111	108, 110	nnmulcld 11068	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ∈ ℕ)
112		nnrp 11842	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((!‘𝑁) ∈ ℕ → (!‘𝑁) ∈ ℝ+)
113		nnrp 11842	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ∈ ℕ → ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ∈ ℝ+)
114		rpdivcl 11856	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((!‘𝑁) ∈ ℝ+ ∧ ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ∈ ℝ+) → ((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) ∈ ℝ+)
115	112, 113, 114	syl2an 494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((!‘𝑁) ∈ ℕ ∧ ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ∈ ℕ) → ((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) ∈ ℝ+)
116	105, 111, 115	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) ∈ ℝ+)
117	116	rpregt0d 11878	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) ∈ ℝ ∧ 0 < ((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)))))
118		lediv2 10913	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑘 + 1) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑘 + 1)) ∧ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝑁 − 𝑘)) ∧ (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) ∈ ℝ ∧ 0 < ((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))))) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 − 𝑘) ↔ (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑁 − 𝑘)) ≤ (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑘 + 1))))
119	77, 103, 117, 118	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 − 𝑘) ↔ (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑁 − 𝑘)) ≤ (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑘 + 1))))
120	73, 119	mpbid 222	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑁 − 𝑘)) ≤ (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑘 + 1)))
121		facnn2 13069	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑁 − 𝑘) ∈ ℕ → (!‘(𝑁 − 𝑘)) = ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (𝑁 − 𝑘)))
122	99, 121	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘(𝑁 − 𝑘)) = ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (𝑁 − 𝑘)))
123	122	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘(𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘)) = (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘)))
124	108	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) ∈ ℂ)
125	110	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘𝑘) ∈ ℂ)
126	82	zcnd 11483	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℂ)
127	124, 125, 126	mul32d 10246	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑁 − 𝑘)) = (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘)))
128	123, 127	eqtr4d 2659	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘(𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘)) = (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑁 − 𝑘)))
129	128	oveq2d 6666	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘))) = ((!‘𝑁) / (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑁 − 𝑘))))
130		nn0ge0 11318	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑘)
131	130	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 0 ≤ 𝑘)
132	50, 54, 57, 58, 94	letrd 10194	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ≤ 𝑁)
133		0zd 11389	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 0 ∈ ℤ)
134		elfz 12332	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↔ (0 ≤ 𝑘 ∧ 𝑘 ≤ 𝑁)))
135	81, 133, 79, 134	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 ∈ (0...𝑁) ↔ (0 ≤ 𝑘 ∧ 𝑘 ≤ 𝑁)))
136	131, 132, 135	mpbir2and 957	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ∈ (0...𝑁))
137		bcval2 13092	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝑁) → (𝑁C𝑘) = ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘))))
138	136, 137	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C𝑘) = ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − 𝑘)) · (!‘𝑘))))
139	105	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘𝑁) ∈ ℂ)
140	111	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ∈ ℂ)
141	111	nnne0d 11065	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) ≠ 0)
142	99	nnne0d 11065	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 − 𝑘) ≠ 0)
143	139, 140, 126, 141, 142	divdiv1d 10832	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑁 − 𝑘)) = ((!‘𝑁) / (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑁 − 𝑘))))
144	129, 138, 143	3eqtr4d 2666	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C𝑘) = (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑁 − 𝑘)))
145		nn0cn 11302	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℂ)
146	145	3ad2ant2 1083	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑁 ∈ ℂ)
147		nn0cn 11302	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℂ)
148	147	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 𝑘 ∈ ℂ)
149		1cnd 10056	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 1 ∈ ℂ)
150	146, 148, 149	subsub4d 10423	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑁 − 𝑘) − 1) = (𝑁 − (𝑘 + 1)))
151	150	eqcomd 2628	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁 − (𝑘 + 1)) = ((𝑁 − 𝑘) − 1))
152	151	fveq2d 6195	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘(𝑁 − (𝑘 + 1))) = (!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)))
153		facp1 13065	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (!‘(𝑘 + 1)) = ((!‘𝑘) · (𝑘 + 1)))
154	153	3ad2ant1 1082	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (!‘(𝑘 + 1)) = ((!‘𝑘) · (𝑘 + 1)))
155	152, 154	oveq12d 6668	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘(𝑁 − (𝑘 + 1))) · (!‘(𝑘 + 1))) = ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · ((!‘𝑘) · (𝑘 + 1))))
156	124, 125, 60	mulassd 10063	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑘 + 1)) = ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · ((!‘𝑘) · (𝑘 + 1))))
157	155, 156	eqtr4d 2659	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘(𝑁 − (𝑘 + 1))) · (!‘(𝑘 + 1))) = (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑘 + 1)))
158	157	oveq2d 6666	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − (𝑘 + 1))) · (!‘(𝑘 + 1)))) = ((!‘𝑁) / (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑘 + 1))))
159	53	nn0ge0d 11354	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → 0 ≤ (𝑘 + 1))
160	52	nnzd 11481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ∈ ℤ)
161		elfz 12332	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑘 + 1) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑘 + 1) ∈ (0...𝑁) ↔ (0 ≤ (𝑘 + 1) ∧ (𝑘 + 1) ≤ 𝑁)))
162	160, 133, 79, 161	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → ((𝑘 + 1) ∈ (0...𝑁) ↔ (0 ≤ (𝑘 + 1) ∧ (𝑘 + 1) ≤ 𝑁)))
163	159, 94, 162	mpbir2and 957	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ∈ (0...𝑁))
164		bcval2 13092	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 + 1) ∈ (0...𝑁) → (𝑁C(𝑘 + 1)) = ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − (𝑘 + 1))) · (!‘(𝑘 + 1)))))
165	163, 164	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C(𝑘 + 1)) = ((!‘𝑁) / ((!‘(𝑁 − (𝑘 + 1))) · (!‘(𝑘 + 1)))))
166	52	nnne0d 11065	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑘 + 1) ≠ 0)
167	139, 140, 60, 141, 166	divdiv1d 10832	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑘 + 1)) = ((!‘𝑁) / (((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘)) · (𝑘 + 1))))
168	158, 165, 167	3eqtr4d 2666	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C(𝑘 + 1)) = (((!‘𝑁) / ((!‘((𝑁 − 𝑘) − 1)) · (!‘𝑘))) / (𝑘 + 1)))
169	120, 144, 168	3brtr4d 4685	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))
170	169	3exp 1264	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
171	48, 170	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴)) → (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
172	171	3impia 1261	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))
173	172	3coml 1272	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))
174		simp2 1062	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
175		nn0z 11400	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → 𝐴 ∈ ℤ)
176	175	3ad2ant3 1084	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℤ)
177	174, 176, 29	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁C𝐴) ∈ ℕ0)
178	177	nn0red 11352	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁C𝐴) ∈ ℝ)
179		bccl 13109	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑁C𝑘) ∈ ℕ0)
180	174, 36, 179	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁C𝑘) ∈ ℕ0)
181	180	nn0red 11352	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁C𝑘) ∈ ℝ)
182	36	peano2zd 11485	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑘 + 1) ∈ ℤ)
183		bccl 13109	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℤ) → (𝑁C(𝑘 + 1)) ∈ ℕ0)
184	174, 182, 183	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁C(𝑘 + 1)) ∈ ℕ0)
185	184	nn0red 11352	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑁C(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
186		letr 10131	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑁C𝐴) ∈ ℝ ∧ (𝑁C𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝑁C(𝑘 + 1)) ∈ ℝ) → (((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘) ∧ (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))
187	178, 181, 185, 186	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘) ∧ (𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))
188	187	expcomd 454	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑁C𝑘) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)) → ((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
189	173, 188	syld 47	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → ((𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
190	189	a2d 29	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘)) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
191	47, 190	syld 47	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘)) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1)))))
192	191	3expib 1268	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘)) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))))
193	192	a2d 29	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝑘 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝑘))) → ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → ((𝑘 + 1) ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C(𝑘 + 1))))))
194	13, 18, 23, 28, 34, 193	uzind4 11746	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) → (𝐵 ≤ (𝑁 / 2) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))))
195	194	3imp 1256	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))
196	1, 2, 7, 8, 195	syl121anc 1331	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 0 ≤ 𝐴) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))
197		simpl1 1064	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
198	4	adantr 481	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐴 ∈ ℤ)
199		orc 400	. . . . 5 ⊢ (𝐴 < 0 → (𝐴 < 0 ∨ 𝑁 < 𝐴))
200	199	adantl 482	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → (𝐴 < 0 ∨ 𝑁 < 𝐴))
201		bcval4 13094	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 < 0 ∨ 𝑁 < 𝐴)) → (𝑁C𝐴) = 0)
202	197, 198, 200, 201	syl3anc 1326	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → (𝑁C𝐴) = 0)
203		simpl2 1065	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴))
204		eluzelz 11697	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) → 𝐵 ∈ ℤ)
205	203, 204	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
206		bccl 13109	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝑁C𝐵) ∈ ℕ0)
207	197, 205, 206	syl2anc 693	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → (𝑁C𝐵) ∈ ℕ0)
208	207	nn0ge0d 11354	. . 3 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → 0 ≤ (𝑁C𝐵))
209	202, 208	eqbrtrd 4675	. 2 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) ∧ 𝐴 < 0) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))
210		0re 10040	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℝ
211	4	zred 11482	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) → 𝐴 ∈ ℝ)
212		lelttric 10144	. . 3 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 ≤ 𝐴 ∨ 𝐴 < 0))
213	210, 211, 212	sylancr 695	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) → (0 ≤ 𝐴 ∨ 𝐴 < 0))
214	196, 209, 213	mpjaodan 827	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ (ℤ≥‘𝐴) ∧ 𝐵 ≤ (𝑁 / 2)) → (𝑁C𝐴) ≤ (𝑁C𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∨ wo 383   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483   ∈ wcel 1990   class class class wbr 4653  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  ℂcc 9934  ℝcr 9935  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941   < clt 10074   ≤ cle 10075   − cmin 10266   / cdiv 10684  ℕcn 11020  2c2 11070  ℕ₀cn0 11292  ℤcz 11377  ℤ_≥cuz 11687  ℝ⁺crp 11832  ...cfz 12326  !cfa 13060  Ccbc 13089

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-fz 12327  df-seq 12802  df-fac 13061  df-bc 13090

This theorem is referenced by:  bcmax  25003