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Theorem idomnnzgmulnz

Description: A finite product of non-zero elements in an integral domain is non-zero. (Contributed by metakunt, 5-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses idomnnzgmulnz.1 G = mulGrp R
idomnnzgmulnz.2 φ R IDomn
idomnnzgmulnz.3 φ N Fin
idomnnzgmulnz.4 φ n N A Base R
idomnnzgmulnz.5 φ n N A 0 R
Assertion idomnnzgmulnz φ G n N A 0 R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 idomnnzgmulnz.1 G = mulGrp R
2 idomnnzgmulnz.2 φ R IDomn
3 idomnnzgmulnz.3 φ N Fin
4 idomnnzgmulnz.4 φ n N A Base R
5 idomnnzgmulnz.5 φ n N A 0 R
6 mpteq1 x = n x A = n A
7 6 oveq2d x = G n x A = G n A
8 7 neeq1d x = G n x A 0 R G n A 0 R
9 mpteq1 x = y n x A = n y A
10 9 oveq2d x = y G n x A = G n y A
11 10 neeq1d x = y G n x A 0 R G n y A 0 R
12 mpteq1 x = y z n x A = n y z A
13 12 oveq2d x = y z G n x A = G n y z A
14 13 neeq1d x = y z G n x A 0 R G n y z A 0 R
15 mpteq1 x = N n x A = n N A
16 15 oveq2d x = N G n x A = G n N A
17 16 neeq1d x = N G n x A 0 R G n N A 0 R
18 mpt0 n A =
19 18 a1i φ n A =
20 19 oveq2d φ G n A = G
21 eqid 0 G = 0 G
22 21 gsum0 G = 0 G
23 22 a1i φ G = 0 G
24 20 23 eqtrd φ G n A = 0 G
25 eqid 1 R = 1 R
26 1 25 ringidval 1 R = 0 G
27 26 eqcomi 0 G = 1 R
28 27 a1i φ 0 G = 1 R
29 isidom R IDomn R CRing R Domn
30 29 simprbi R IDomn R Domn
31 domnnzr R Domn R NzRing
32 eqid 0 R = 0 R
33 25 32 nzrnz R NzRing 1 R 0 R
34 2 30 31 33 4syl φ 1 R 0 R
35 28 34 eqnetrd φ 0 G 0 R
36 24 35 eqnetrd φ G n A 0 R
37 nfcv _ m A
38 nfcsb1v _ n m / n A
39 csbeq1a n = m A = m / n A
40 37 38 39 cbvmpt n y z A = m y z m / n A
41 40 oveq2i G n y z A = G m y z m / n A
42 41 a1i φ y N z N y G n y A 0 R G n y z A = G m y z m / n A
43 eqid Base G = Base G
44 eqid + G = + G
45 29 simplbi R IDomn R CRing
46 2 45 syl φ R CRing
47 1 crngmgp R CRing G CMnd
48 46 47 syl φ G CMnd
49 48 adantr φ y N z N y G CMnd
50 49 adantr φ y N z N y G n y A 0 R G CMnd
51 3 adantr φ y N z N y N Fin
52 simprl φ y N z N y y N
53 51 52 ssfid φ y N z N y y Fin
54 53 adantr φ y N z N y G n y A 0 R y Fin
55 52 ad2antrr φ y N z N y G n y A 0 R m y y N
56 simpr φ y N z N y G n y A 0 R m y m y
57 55 56 sseldd φ y N z N y G n y A 0 R m y m N
58 4 ralrimiva φ n N A Base R
59 58 ad3antrrr φ y N z N y G n y A 0 R m y n N A Base R
60 rspcsbela m N n N A Base R m / n A Base R
61 57 59 60 syl2anc φ y N z N y G n y A 0 R m y m / n A Base R
62 eqid Base R = Base R
63 1 62 mgpbas Base R = Base G
64 63 a1i φ y N z N y G n y A 0 R m y Base R = Base G
65 61 64 eleqtrd φ y N z N y G n y A 0 R m y m / n A Base G
66 eldifi z N y z N
67 66 adantl y N z N y z N
68 67 adantl φ y N z N y z N
69 68 adantr φ y N z N y G n y A 0 R z N
70 eldifn z N y ¬ z y
71 70 adantl y N z N y ¬ z y
72 71 adantl φ y N z N y ¬ z y
73 72 adantr φ y N z N y G n y A 0 R ¬ z y
74 58 ad2antrr φ y N z N y G n y A 0 R n N A Base R
75 rspcsbela z N n N A Base R z / n A Base R
76 69 74 75 syl2anc φ y N z N y G n y A 0 R z / n A Base R
77 63 a1i φ y N z N y G n y A 0 R Base R = Base G
78 76 77 eleqtrd φ y N z N y G n y A 0 R z / n A Base G
79 csbeq1 m = z m / n A = z / n A
80 43 44 50 54 65 69 73 78 79 gsumunsn φ y N z N y G n y A 0 R G m y z m / n A = G m y m / n A + G z / n A
81 42 80 eqtrd φ y N z N y G n y A 0 R G n y z A = G m y m / n A + G z / n A
82 2 30 syl φ R Domn
83 82 adantr φ y N z N y R Domn
84 83 adantr φ y N z N y G n y A 0 R R Domn
85 61 ralrimiva φ y N z N y G n y A 0 R m y m / n A Base R
86 63 50 54 85 gsummptcl φ y N z N y G n y A 0 R G m y m / n A Base R
87 39 equcoms m = n A = m / n A
88 87 eqcomd m = n m / n A = A
89 38 37 88 cbvmpt m y m / n A = n y A
90 89 a1i φ y N z N y G n y A 0 R m y m / n A = n y A
91 90 oveq2d φ y N z N y G n y A 0 R G m y m / n A = G n y A
92 simpr φ y N z N y G n y A 0 R G n y A 0 R
93 91 92 eqnetrd φ y N z N y G n y A 0 R G m y m / n A 0 R
94 86 93 jca φ y N z N y G n y A 0 R G m y m / n A Base R G m y m / n A 0 R
95 5 ralrimiva φ n N A 0 R
96 95 adantr φ y N z N y n N A 0 R
97 rspcsbnea z N n N A 0 R z / n A 0 R
98 68 96 97 syl2anc φ y N z N y z / n A 0 R
99 98 adantr φ y N z N y G n y A 0 R z / n A 0 R
100 76 99 jca φ y N z N y G n y A 0 R z / n A Base R z / n A 0 R
101 eqid R = R
102 1 101 mgpplusg R = + G
103 102 eqcomi + G = R
104 62 103 32 domnmuln0 R Domn G m y m / n A Base R G m y m / n A 0 R z / n A Base R z / n A 0 R G m y m / n A + G z / n A 0 R
105 84 94 100 104 syl3anc φ y N z N y G n y A 0 R G m y m / n A + G z / n A 0 R
106 81 105 eqnetrd φ y N z N y G n y A 0 R G n y z A 0 R
107 106 ex φ y N z N y G n y A 0 R G n y z A 0 R
108 8 11 14 17 36 107 3 findcard2d φ G n N A 0 R