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Theorem bcmono 20516
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  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) )

Proof of Theorem bcmono
Dummy variables  x  k are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl2 959 . . 3  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  0  <_  A )  ->  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)
2 simpl1 958 . . 3  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  0  <_  A )  ->  N  e.  NN0 )
3 eluzel2 10235 . . . . . 6  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  A  e.  ZZ )
433ad2ant2 977 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  ->  A  e.  ZZ )
54anim1i 551 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  0  <_  A )  ->  ( A  e.  ZZ  /\  0  <_  A ) )
6 elnn0z 10036 . . . 4  |-  ( A  e.  NN0  <->  ( A  e.  ZZ  /\  0  <_  A ) )
75, 6sylibr 203 . . 3  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  0  <_  A )  ->  A  e.  NN0 )
8 simpl3 960 . . 3  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  0  <_  A )  ->  B  <_  ( N  /  2
) )
9 breq1 4026 . . . . . . 7  |-  ( x  =  A  ->  (
x  <_  ( N  /  2 )  <->  A  <_  ( N  /  2 ) ) )
10 oveq2 5866 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  A  ->  ( N  _C  x )  =  ( N  _C  A
) )
1110breq2d 4035 . . . . . . 7  |-  ( x  =  A  ->  (
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x )  <->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  A ) ) )
129, 11imbi12d 311 . . . . . 6  |-  ( x  =  A  ->  (
( x  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x ) )  <->  ( A  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  A ) ) ) )
1312imbi2d 307 . . . . 5  |-  ( x  =  A  ->  (
( ( N  e. 
NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( x  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  x ) ) )  <->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( A  <_  ( N  / 
2 )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  A
) ) ) ) )
14 breq1 4026 . . . . . . 7  |-  ( x  =  k  ->  (
x  <_  ( N  /  2 )  <->  k  <_  ( N  /  2 ) ) )
15 oveq2 5866 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  k  ->  ( N  _C  x )  =  ( N  _C  k
) )
1615breq2d 4035 . . . . . . 7  |-  ( x  =  k  ->  (
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x )  <->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  k ) ) )
1714, 16imbi12d 311 . . . . . 6  |-  ( x  =  k  ->  (
( x  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x ) )  <->  ( k  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  k ) ) ) )
1817imbi2d 307 . . . . 5  |-  ( x  =  k  ->  (
( ( N  e. 
NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( x  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  x ) ) )  <->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
k  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) ) ) ) )
19 breq1 4026 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
x  <_  ( N  /  2 )  <->  ( k  +  1 )  <_ 
( N  /  2
) ) )
20 oveq2 5866 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  ( N  _C  x )  =  ( N  _C  (
k  +  1 ) ) )
2120breq2d 4035 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x )  <->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) )
2219, 21imbi12d 311 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( x  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x ) )  <->  ( (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  (
k  +  1 ) ) ) ) )
2322imbi2d 307 . . . . 5  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( ( N  e. 
NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( x  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  x ) ) )  <->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
24 breq1 4026 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
x  <_  ( N  /  2 )  <->  B  <_  ( N  /  2 ) ) )
25 oveq2 5866 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  B  ->  ( N  _C  x )  =  ( N  _C  B
) )
2625breq2d 4035 . . . . . . 7  |-  ( x  =  B  ->  (
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x )  <->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  B ) ) )
2724, 26imbi12d 311 . . . . . 6  |-  ( x  =  B  ->  (
( x  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  x ) )  <->  ( B  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  B ) ) ) )
2827imbi2d 307 . . . . 5  |-  ( x  =  B  ->  (
( ( N  e. 
NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( x  <_  ( N  /  2
)  ->  ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  x ) ) )  <->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( B  <_  ( N  / 
2 )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) ) ) ) )
29 bccl 11334 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  ZZ )  ->  ( N  _C  A
)  e.  NN0 )
3029nn0red 10019 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  ZZ )  ->  ( N  _C  A
)  e.  RR )
3130leidd 9339 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  ZZ )  ->  ( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  A ) )
3231a1d 22 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  ZZ )  ->  ( A  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  A ) ) )
3332expcom 424 . . . . . 6  |-  ( A  e.  ZZ  ->  ( N  e.  NN0  ->  ( A  <_  ( N  / 
2 )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  A
) ) ) )
3433adantrd 454 . . . . 5  |-  ( A  e.  ZZ  ->  (
( N  e.  NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( A  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  A ) ) ) )
35 eluzelz 10238 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  k  e.  ZZ )
36353ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  k  e.  ZZ )
3736zred 10117 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  k  e.  RR )
3837lep1d 9688 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  k  <_  ( k  +  1 ) )
39 peano2re 8985 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  e.  RR  ->  (
k  +  1 )  e.  RR )
4037, 39syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
k  +  1 )  e.  RR )
41 nn0re 9974 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  RR )
42413ad2ant2 977 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  N  e.  RR )
4342rehalfcld 9958 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  /  2 )  e.  RR )
44 letr 8914 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  RR  /\  ( k  +  1 )  e.  RR  /\  ( N  /  2
)  e.  RR )  ->  ( ( k  <_  ( k  +  1 )  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  <_  ( N  /  2 ) ) )
4537, 40, 43, 44syl3anc 1182 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  <_  (
k  +  1 )  /\  ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 ) )  ->  k  <_  ( N  /  2 ) ) )
4638, 45mpand 656 . . . . . . . . 9  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
k  <_  ( N  /  2 ) ) )
4746imim1d 69 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) )  -> 
( ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) ) ) )
48 eluznn0 10288 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  k  e.  ( ZZ>= `  A ) )  -> 
k  e.  NN0 )
49 nn0re 9974 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  e.  NN0  ->  k  e.  RR )
50493ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  e.  RR )
51 nn0p1nn 10003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  e.  NN0  ->  ( k  +  1 )  e.  NN )
52513ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  e.  NN )
5352nnnn0d 10018 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  e.  NN0 )
5453nn0red 10019 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  e.  RR )
5550, 54readdcld 8862 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  ( k  +  1 ) )  e.  RR )
5654, 54readdcld 8862 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  1 )  +  ( k  +  1 ) )  e.  RR )
57413ad2ant2 977 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  ->  N  e.  RR )
5850lep1d 9688 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  <_  ( k  +  1 ) )
5950, 54, 54, 58leadd1dd 9386 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  ( k  +  1 ) )  <_  ( (
k  +  1 )  +  ( k  +  1 ) ) )
6052nncnd 9762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  e.  CC )
61602timesd 9954 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( 2  x.  (
k  +  1 ) )  =  ( ( k  +  1 )  +  ( k  +  1 ) ) )
62 simp3 957 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 ) )
63 2re 9815 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  2  e.  RR
64 2pos 9828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  0  <  2
6563, 64pm3.2i 441 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )
6665a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( 2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )
67 lemuldiv2 9636 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( k  +  1 )  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( ( 2  x.  ( k  +  1 ) )  <_  N 
<->  ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 ) ) )
6854, 57, 66, 67syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( 2  x.  ( k  +  1 ) )  <_  N  <->  ( k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) ) )
6962, 68mpbird 223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( 2  x.  (
k  +  1 ) )  <_  N )
7061, 69eqbrtrrd 4045 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  1 )  +  ( k  +  1 ) )  <_  N )
7155, 56, 57, 59, 70letrd 8973 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  ( k  +  1 ) )  <_  N )
7250, 54, 57leaddsub2d 9374 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  ( k  +  1 ) )  <_  N  <->  ( k  +  1 )  <_  ( N  -  k ) ) )
7371, 72mpbid 201 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  <_  ( N  -  k ) )
74 nnre 9753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  +  1 )  e.  NN  ->  (
k  +  1 )  e.  RR )
75 nngt0 9775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  +  1 )  e.  NN  ->  0  <  ( k  +  1 ) )
7674, 75jca 518 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  +  1 )  e.  NN  ->  (
( k  +  1 )  e.  RR  /\  0  <  ( k  +  1 ) ) )
7752, 76syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  1 )  e.  RR  /\  0  <  ( k  +  1 ) ) )
78 nn0z 10046 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ZZ )
79783ad2ant2 977 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  ->  N  e.  ZZ )
80 nn0z 10046 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  e.  NN0  ->  k  e.  ZZ )
81803ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  e.  ZZ )
8279, 81zsubcld 10122 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  -  k
)  e.  ZZ )
8357rehalfcld 9958 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  /  2
)  e.  RR )
8457, 63jctir 524 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  e.  RR  /\  2  e.  RR ) )
85 nn0ge0 9991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( N  e.  NN0  ->  0  <_  N )
86853ad2ant2 977 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
0  <_  N )
87 1re 8837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  1  e.  RR
88 1lt2 9886 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  1  <  2
8987, 63, 88ltleii 8941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  1  <_  2
9086, 89jctir 524 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( 0  <_  N  /\  1  <_  2 ) )
91 lemulge12 9619 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( N  e.  RR  /\  2  e.  RR )  /\  ( 0  <_  N  /\  1  <_  2
) )  ->  N  <_  ( 2  x.  N
) )
9284, 90, 91syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  ->  N  <_  ( 2  x.  N ) )
93 ledivmul 9629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( N  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( ( N  /  2 )  <_  N 
<->  N  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9457, 57, 66, 93syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( N  / 
2 )  <_  N  <->  N  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9592, 94mpbird 223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  /  2
)  <_  N )
9654, 83, 57, 62, 95letrd 8973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  <_  N )
9787a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
1  e.  RR )
9850, 97, 57leaddsub2d 9374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  1 )  <_  N  <->  1  <_  ( N  -  k ) ) )
9996, 98mpbid 201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
1  <_  ( N  -  k ) )
100 elnnz1 10049 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( N  -  k )  e.  NN  <->  ( ( N  -  k )  e.  ZZ  /\  1  <_ 
( N  -  k
) ) )
10182, 99, 100sylanbrc 645 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  -  k
)  e.  NN )
102 nnre 9753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( N  -  k )  e.  NN  ->  ( N  -  k )  e.  RR )
103 nngt0 9775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( N  -  k )  e.  NN  ->  0  <  ( N  -  k
) )
104102, 103jca 518 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( N  -  k )  e.  NN  ->  (
( N  -  k
)  e.  RR  /\  0  <  ( N  -  k ) ) )
105101, 104syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( N  -  k )  e.  RR  /\  0  <  ( N  -  k ) ) )
106 faccl 11298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ! `
 N )  e.  NN )
1071063ad2ant2 977 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  N
)  e.  NN )
108 nnm1nn0 10005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( N  -  k )  e.  NN  ->  (
( N  -  k
)  -  1 )  e.  NN0 )
109 faccl 11298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( N  -  k
)  -  1 )  e.  NN0  ->  ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  e.  NN )
110101, 108, 1093syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  e.  NN )
111 faccl 11298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( k  e.  NN0  ->  ( ! `
 k )  e.  NN )
1121113ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  k
)  e.  NN )
113110, 112nnmulcld 9793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
)  e.  NN )
114 nnrp 10363 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ! `  N )  e.  NN  ->  ( ! `  N )  e.  RR+ )
115 nnrp 10363 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) )  e.  NN  ->  (
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) )  e.  RR+ )
116 rpdivcl 10376 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ! `  N
)  e.  RR+  /\  (
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) )  e.  RR+ )  ->  (
( ! `  N
)  /  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) ) )  e.  RR+ )
117114, 115, 116syl2an 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ! `  N
)  e.  NN  /\  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
)  e.  NN )  ->  ( ( ! `
 N )  / 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
) )  e.  RR+ )
118107, 113, 117syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  N )  /  (
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) ) )  e.  RR+ )
119118rpregt0d 10396 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ( ! `
 N )  / 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
) )  e.  RR  /\  0  <  ( ( ! `  N )  /  ( ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  x.  ( ! `  k
) ) ) ) )
120 lediv2 9646 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( k  +  1 )  e.  RR  /\  0  <  ( k  +  1 ) )  /\  ( ( N  -  k )  e.  RR  /\  0  < 
( N  -  k
) )  /\  (
( ( ! `  N )  /  (
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) ) )  e.  RR  /\  0  <  ( ( ! `
 N )  / 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
) ) ) )  ->  ( ( k  +  1 )  <_ 
( N  -  k
)  <->  ( ( ( ! `  N )  /  ( ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  x.  ( ! `  k
) ) )  / 
( N  -  k
) )  <_  (
( ( ! `  N )  /  (
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) ) )  /  ( k  +  1 ) ) ) )
12177, 105, 119, 120syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  1 )  <_  ( N  -  k )  <->  ( ( ( ! `  N )  /  (
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) ) )  /  ( N  -  k ) )  <_  ( ( ( ! `  N )  /  ( ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  x.  ( ! `  k
) ) )  / 
( k  +  1 ) ) ) )
12273, 121mpbid 201 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ( ! `
 N )  / 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
) )  /  ( N  -  k )
)  <_  ( (
( ! `  N
)  /  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) ) )  /  ( k  +  1 ) ) )
123 facnn2 11297 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( N  -  k )  e.  NN  ->  ( ! `  ( N  -  k ) )  =  ( ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  x.  ( N  -  k
) ) )
124101, 123syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  ( N  -  k )
)  =  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( N  -  k ) ) )
125124oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( N  -  k
) )  x.  ( ! `  k )
)  =  ( ( ( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( N  -  k ) )  x.  ( ! `  k ) ) )
126110nncnd 9762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  e.  CC )
127112nncnd 9762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  k
)  e.  CC )
12882zcnd 10118 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  -  k
)  e.  CC )
129126, 127, 128mul32d 9022 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  x.  ( ! `  k
) )  x.  ( N  -  k )
)  =  ( ( ( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( N  -  k ) )  x.  ( ! `  k ) ) )
130125, 129eqtr4d 2318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( N  -  k
) )  x.  ( ! `  k )
)  =  ( ( ( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) )  x.  ( N  -  k ) ) )
131130oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  N )  /  (
( ! `  ( N  -  k )
)  x.  ( ! `
 k ) ) )  =  ( ( ! `  N )  /  ( ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) )  x.  ( N  -  k
) ) ) )
132 nn0ge0 9991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  e.  NN0  ->  0  <_ 
k )
1331323ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
0  <_  k )
13450, 54, 57, 58, 96letrd 8973 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  <_  N )
135 0z 10035 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  0  e.  ZZ
136135a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
0  e.  ZZ )
137 elfz 10788 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  ZZ  /\  0  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
k  e.  ( 0 ... N )  <->  ( 0  <_  k  /\  k  <_  N ) ) )
13881, 136, 79, 137syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  e.  ( 0 ... N )  <-> 
( 0  <_  k  /\  k  <_  N ) ) )
139133, 134, 138mpbir2and 888 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  e.  ( 0 ... N ) )
140 bcval2 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( k  e.  ( 0 ... N )  ->  ( N  _C  k )  =  ( ( ! `  N )  /  (
( ! `  ( N  -  k )
)  x.  ( ! `
 k ) ) ) )
141139, 140syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  _C  k
)  =  ( ( ! `  N )  /  ( ( ! `
 ( N  -  k ) )  x.  ( ! `  k
) ) ) )
142107nncnd 9762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  N
)  e.  CC )
143113nncnd 9762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
)  e.  CC )
144113nnne0d 9790 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
)  =/=  0 )
145101nnne0d 9790 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  -  k
)  =/=  0 )
146142, 143, 128, 144, 145divdiv1d 9567 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ( ! `
 N )  / 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
) )  /  ( N  -  k )
)  =  ( ( ! `  N )  /  ( ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) )  x.  ( N  -  k
) ) ) )
147131, 141, 1463eqtr4d 2325 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  _C  k
)  =  ( ( ( ! `  N
)  /  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) ) )  /  ( N  -  k ) ) )
148 nn0cn 9975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  CC )
1491483ad2ant2 977 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  ->  N  e.  CC )
150 nn0cn 9975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  e.  NN0  ->  k  e.  CC )
1511503ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
k  e.  CC )
152 ax-1cn 8795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  1  e.  CC
153152a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
1  e.  CC )
154149, 151, 153subsub4d 9188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( N  -  k )  -  1 )  =  ( N  -  ( k  +  1 ) ) )
155154eqcomd 2288 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  -  (
k  +  1 ) )  =  ( ( N  -  k )  -  1 ) )
156155fveq2d 5529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  ( N  -  ( k  +  1 ) ) )  =  ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) ) )
157 facp1 11293 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  e.  NN0  ->  ( ! `
 ( k  +  1 ) )  =  ( ( ! `  k )  x.  (
k  +  1 ) ) )
1581573ad2ant1 976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ! `  (
k  +  1 ) )  =  ( ( ! `  k )  x.  ( k  +  1 ) ) )
159156, 158oveq12d 5876 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( N  -  (
k  +  1 ) ) )  x.  ( ! `  ( k  +  1 ) ) )  =  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ( ! `
 k )  x.  ( k  +  1 ) ) ) )
160126, 127, 60mulassd 8858 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ( ! `
 ( ( N  -  k )  - 
1 ) )  x.  ( ! `  k
) )  x.  (
k  +  1 ) )  =  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ( ! `
 k )  x.  ( k  +  1 ) ) ) )
161159, 160eqtr4d 2318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  ( N  -  (
k  +  1 ) ) )  x.  ( ! `  ( k  +  1 ) ) )  =  ( ( ( ! `  (
( N  -  k
)  -  1 ) )  x.  ( ! `
 k ) )  x.  ( k  +  1 ) ) )
162161oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ! `  N )  /  (
( ! `  ( N  -  ( k  +  1 ) ) )  x.  ( ! `
 ( k  +  1 ) ) ) )  =  ( ( ! `  N )  /  ( ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) )  x.  ( k  +  1 ) ) ) )
16353nn0ge0d 10021 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
0  <_  ( k  +  1 ) )
16452nnzd 10116 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  e.  ZZ )
165 elfz 10788 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( k  +  1 )  e.  ZZ  /\  0  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( k  +  1 )  e.  ( 0 ... N )  <->  ( 0  <_  ( k  +  1 )  /\  (
k  +  1 )  <_  N ) ) )
166164, 136, 79, 165syl3anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( k  +  1 )  e.  ( 0 ... N )  <-> 
( 0  <_  (
k  +  1 )  /\  ( k  +  1 )  <_  N
) ) )
167163, 96, 166mpbir2and 888 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  e.  ( 0 ... N ) )
168 bcval2 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  +  1 )  e.  ( 0 ... N )  ->  ( N  _C  ( k  +  1 ) )  =  ( ( ! `  N )  /  (
( ! `  ( N  -  ( k  +  1 ) ) )  x.  ( ! `
 ( k  +  1 ) ) ) ) )
169167, 168syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  _C  (
k  +  1 ) )  =  ( ( ! `  N )  /  ( ( ! `
 ( N  -  ( k  +  1 ) ) )  x.  ( ! `  (
k  +  1 ) ) ) ) )
17052nnne0d 9790 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( k  +  1 )  =/=  0 )
171142, 143, 60, 144, 170divdiv1d 9567 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( ( ( ! `
 N )  / 
( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k )
) )  /  (
k  +  1 ) )  =  ( ( ! `  N )  /  ( ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) )  x.  ( k  +  1 ) ) ) )
172162, 169, 1713eqtr4d 2325 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  _C  (
k  +  1 ) )  =  ( ( ( ! `  N
)  /  ( ( ! `  ( ( N  -  k )  -  1 ) )  x.  ( ! `  k ) ) )  /  ( k  +  1 ) ) )
173122, 147, 1723brtr4d 4053 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  (
k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 ) )  -> 
( N  _C  k
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) )
1741733exp 1150 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  e.  NN0  ->  ( N  e.  NN0  ->  ( ( k  +  1 )  <_  ( N  / 
2 )  ->  ( N  _C  k )  <_ 
( N  _C  (
k  +  1 ) ) ) ) )
17548, 174syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  k  e.  ( ZZ>= `  A ) )  -> 
( N  e.  NN0  ->  ( ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  k
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) )
1761753impia 1148 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  e.  NN0  /\  k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0 )  ->  (
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  k
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) )
1771763coml 1158 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  k
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) )
178 simp2 956 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  N  e.  NN0 )
179 nn0z 10046 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A  e.  NN0  ->  A  e.  ZZ )
1801793ad2ant3 978 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  A  e.  ZZ )
181178, 180, 29syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  _C  A )  e. 
NN0 )
182181nn0red 10019 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  _C  A )  e.  RR )
183 bccl 11334 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  k  e.  ZZ )  ->  ( N  _C  k
)  e.  NN0 )
184178, 36, 183syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  _C  k )  e. 
NN0 )
185184nn0red 10019 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  _C  k )  e.  RR )
18636peano2zd 10120 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
k  +  1 )  e.  ZZ )
187 bccl 11334 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  ( k  +  1 )  e.  ZZ )  ->  ( N  _C  ( k  +  1 ) )  e.  NN0 )
188178, 186, 187syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  _C  ( k  +  1 ) )  e. 
NN0 )
189188nn0red 10019 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  ( N  _C  ( k  +  1 ) )  e.  RR )
190 letr 8914 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  _C  A
)  e.  RR  /\  ( N  _C  k
)  e.  RR  /\  ( N  _C  (
k  +  1 ) )  e.  RR )  ->  ( ( ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  k )  /\  ( N  _C  k )  <_ 
( N  _C  (
k  +  1 ) ) )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  (
k  +  1 ) ) ) )
191182, 185, 189, 190syl3anc 1182 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  k )  /\  ( N  _C  k
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) )
192191exp3acom23 1362 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( N  _C  k
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) )  ->  (
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  (
k  +  1 ) ) ) ) )
193177, 192syld 40 . . . . . . . . 9  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( ( N  _C  A )  <_  ( N  _C  k )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) )
194193a2d 23 . . . . . . . 8  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) )  -> 
( ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) )
19547, 194syld 40 . . . . . . 7  |-  ( ( k  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) )  -> 
( ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) )
1961953expib 1154 . . . . . 6  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  (
( k  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) )  -> 
( ( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
197196a2d 23 . . . . 5  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( (
( N  e.  NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( k  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  k ) ) )  ->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e. 
NN0 )  ->  (
( k  +  1 )  <_  ( N  /  2 )  -> 
( N  _C  A
)  <_  ( N  _C  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
19813, 18, 23, 28, 34, 197uzind4 10276 . . . 4  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  NN0 )  ->  ( B  <_  ( N  / 
2 )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) ) ) )
1991983imp 1145 . . 3  |-  ( ( B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  ( N  e.  NN0  /\  A  e.  NN0 )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) )
2001, 2, 7, 8, 199syl121anc 1187 . 2  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  0  <_  A )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) )
201 simpl1 958 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  N  e.  NN0 )
2024adantr 451 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  A  e.  ZZ )
203 orc 374 . . . . 5  |-  ( A  <  0  ->  ( A  <  0  \/  N  <  A ) )
204203adantl 452 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  ( A  <  0  \/  N  <  A ) )
205 bcval4 11320 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  A  e.  ZZ  /\  ( A  <  0  \/  N  <  A ) )  -> 
( N  _C  A
)  =  0 )
206201, 202, 204, 205syl3anc 1182 . . 3  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  ( N  _C  A )  =  0 )
207 simpl2 959 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)
208 eluzelz 10238 . . . . . 6  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  B  e.  ZZ )
209207, 208syl 15 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  B  e.  ZZ )
210 bccl 11334 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ZZ )  ->  ( N  _C  B
)  e.  NN0 )
211201, 209, 210syl2anc 642 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  ( N  _C  B )  e. 
NN0 )
212211nn0ge0d 10021 . . 3  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  0  <_  ( N  _C  B
) )
213206, 212eqbrtrd 4043 . 2  |-  ( ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  /\  A  <  0 )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) )
214 0re 8838 . . 3  |-  0  e.  RR
2154zred 10117 . . 3  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  ->  A  e.  RR )
216 lelttric 8927 . . 3  |-  ( ( 0  e.  RR  /\  A  e.  RR )  ->  ( 0  <_  A  \/  A  <  0
) )
217214, 215, 216sylancr 644 . 2  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  ->  (
0  <_  A  \/  A  <  0 ) )
218200, 213, 217mpjaodan 761 1  |-  ( ( N  e.  NN0  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )  /\  B  <_  ( N  /  2
) )  ->  ( N  _C  A )  <_ 
( N  _C  B
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1623    e. wcel 1684   class class class wbr 4023   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   CCcc 8735   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037    / cdiv 9423   NNcn 9746   2c2 9795   NN0cn0 9965   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   RR+crp 10354   ...cfz 10782   !cfa 11288    _C cbc 11315
This theorem is referenced by:  bcmax  20517
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-er 6660  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-fz 10783  df-seq 11047  df-fac 11289  df-bc 11316
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