Theorem fprodn0 16151

Description: A finite product of nonzero terms is nonzero. (Contributed by Scott Fenton, 15-Jan-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
fprodn0.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
fprodn0.2	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
fprodn0.3	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ≠ 0)

Assertion

Ref	Expression
fprodn0	⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝜑,𝑘

Allowed substitution hint:   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem fprodn0

Dummy variables 𝑓 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prodeq1 16081	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = ∅ → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵)
2		prod0 16115	. . . . 5 ⊢ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵 = 1
3	1, 2	eqtrdi 2811	. . . 4 ⊢ (𝐴 = ∅ → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = 1)
4		ax-1ne0 11272	. . . . 5 ⊢ 1 ≠ 0
5	4	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐴 = ∅ → 1 ≠ 0)
6	3, 5	eqnetrd 3022	. . 3 ⊢ (𝐴 = ∅ → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0)
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = ∅ → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0))
8		prodfc 16117	. . . . . . 7 ⊢ ∏𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) = ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵
9		fveq2 6885	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
10		simprl 783	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (♯‘𝐴) ∈ ℕ)
11		simprr 785	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)
12		fprodn0.2	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
13	12	fmpttd 7115	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ)
14	13	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ)
15	14	ffvelcdmda 7084	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) ∈ ℂ)
16		f1of 6824	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 → 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴)
17	11, 16	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴)
18		fvco3 6985	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴 ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
19	17, 18	sylan 592	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
20	9, 10, 11, 15, 19	fprod 16113	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → ∏𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) = (seq1( · , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)))
21	8, 20	eqtr3id 2809	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = (seq1( · , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)))
22		nnuz 13007	. . . . . . . 8 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
23	10, 22	eleqtrdi 2870	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (♯‘𝐴) ∈ (ℤ≥‘1))
24		fco 6734	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝐴))⟶ℂ)
25	14, 17, 24	syl2anc 596	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝐴))⟶ℂ)
26	25	ffvelcdmda 7084	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑚) ∈ ℂ)
27		fvco3 6985	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴 ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑚) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)))
28	17, 27	sylan 592	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑚) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)))
29	16	ffvelcdmda 7084	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴)
30	29	adantll 727	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴) ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴)
31		simpr 490	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴) → (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴)
32		nfcv 2922	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑓‘𝑚)
33		nfv 1946	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
34		nfcsb1v 3870	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑘⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵
35	34	nfel1 2938	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑘⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
36	33, 35	nfim 1928	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
37		csbeq1a 3860	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 = (𝑓‘𝑚) → 𝐵 = ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵)
38	37	eleq1d 2845	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 = (𝑓‘𝑚) → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
39	38	imbi2d 343	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑘 = (𝑓‘𝑚) → ((𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ (𝜑 → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)))
40	12	expcom 419	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑘 ∈ 𝐴 → (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ))
41	32, 36, 39, 40	vtoclgaf 3535	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴 → (𝜑 → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
42	41	impcom 413	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴) → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
43		eqid 2760	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
44	43	fvmpts 6997	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴 ∧ ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)) = ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵)
45	31, 42, 44	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)) = ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵)
46		nfcv 2922	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑘0
47	34, 46	nfne 3058	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑘⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ≠ 0
48	33, 47	nfim 1928	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ≠ 0)
49	37	neeq1d 3014	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑘 = (𝑓‘𝑚) → (𝐵 ≠ 0 ↔ ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ≠ 0))
50	49	imbi2d 343	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 = (𝑓‘𝑚) → ((𝜑 → 𝐵 ≠ 0) ↔ (𝜑 → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ≠ 0)))
51		fprodn0.3	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ≠ 0)
52	51	expcom 419	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ 𝐴 → (𝜑 → 𝐵 ≠ 0))
53	32, 48, 50, 52	vtoclgaf 3535	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴 → (𝜑 → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ≠ 0))
54	53	impcom 413	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴) → ⦋(𝑓‘𝑚) / 𝑘⦌𝐵 ≠ 0)
55	45, 54	eqnetrd 3022	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑓‘𝑚) ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)) ≠ 0)
56	30, 55	sylan2 605	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴) ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴)))) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)) ≠ 0)
57	56	anassrs 473	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑚)) ≠ 0)
58	28, 57	eqnetrd 3022	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑚) ≠ 0)
59	23, 26, 58	prodfn0 16068	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (seq1( · , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)) ≠ 0)
60	21, 59	eqnetrd 3022	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0)
61	60	expr 462	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (♯‘𝐴) ∈ ℕ) → (𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0))
62	61	exlimdv 1965	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (♯‘𝐴) ∈ ℕ) → (∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0))
63	62	expimpd 459	. 2 ⊢ (𝜑 → (((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ ∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴) → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0))
64		fprodn0.1	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
65		fz1f1o 15881	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 = ∅ ∨ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ ∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)))
66	64, 65	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = ∅ ∨ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ ∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)))
67	7, 63, 66	mpjaod 874	1 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 ≠ 0)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ⦋csb 3846  ∅c0 4278   ↦ cmpt 5185   ∘ ccom 5654  ⟶wf 6534  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8976  ℂcc 11201  0cc0 11203  1c1 11204   · cmul 11208  ℕcn 12338  ℤ_≥cuz 12968  ...cfz 13642  seqcseq 14147  ♯chash 14477  ∏cprod 16077

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9645  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-pre-sup 11281

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-er 8720  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-sup 9437  df-oi 9507  df-card 10023  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-div 11977  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-n0 12610  df-z 12697  df-uz 12969  df-rp 13124  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-seq 14148  df-exp 14208  df-hash 14478  df-cj 15271  df-re 15272  df-im 15273  df-sqrt 15407  df-abs 15408  df-clim 15660  df-prod 16078

This theorem is used by:  fallfacval4  16214  absprodnn  16798  bcc0  45417  mccllem  46702  dvnprodlem2  47050  etransclem15  47352  etransclem25  47362  etransclem31  47368  etransclem32  47369  etransclem33  47370  etransclem34  47371