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Theorem idomnnzpownz

Description: A nonzero power in an integral domain is nonzero. (Contributed by metakunt, 5-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses idomnnzpownz.1 ⊢ φ → R ∈ IDomn
idomnnzpownz.2 ⊢ φ → A ∈ Base R
idomnnzpownz.3 ⊢ φ → A ≠ 0 R
idomnnzpownz.4 ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
idomnnzpownz.5 ⊢ × ˙ = ⋅ mulGrp R
Assertion idomnnzpownz ⊢ φ → N × ˙ A ≠ 0 R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 idomnnzpownz.1 ⊢ φ → R ∈ IDomn
2 idomnnzpownz.2 ⊢ φ → A ∈ Base R
3 idomnnzpownz.3 ⊢ φ → A ≠ 0 R
4 idomnnzpownz.4 ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
5 idomnnzpownz.5 ⊢ × ˙ = ⋅ mulGrp R
6 4 ancli ⊢ φ → φ ∧ N ∈ ℕ 0
7 oveq1 ⊢ x = 0 → x × ˙ A = 0 × ˙ A
8 7 neeq1d ⊢ x = 0 → x × ˙ A ≠ 0 R ↔ 0 × ˙ A ≠ 0 R
9 oveq1 ⊢ x = y → x × ˙ A = y × ˙ A
10 9 neeq1d ⊢ x = y → x × ˙ A ≠ 0 R ↔ y × ˙ A ≠ 0 R
11 oveq1 ⊢ x = y + 1 → x × ˙ A = y + 1 × ˙ A
12 11 neeq1d ⊢ x = y + 1 → x × ˙ A ≠ 0 R ↔ y + 1 × ˙ A ≠ 0 R
13 oveq1 ⊢ x = N → x × ˙ A = N × ˙ A
14 13 neeq1d ⊢ x = N → x × ˙ A ≠ 0 R ↔ N × ˙ A ≠ 0 R
15 eqid ⊢ mulGrp R = mulGrp R
16 eqid ⊢ Base R = Base R
17 15 16 mgpbas ⊢ Base R = Base mulGrp R
18 2 17 eleqtrdi ⊢ φ → A ∈ Base mulGrp R
19 eqid ⊢ Base mulGrp R = Base mulGrp R
20 eqid ⊢ 0 mulGrp R = 0 mulGrp R
21 19 20 5 mulg0 ⊢ A ∈ Base mulGrp R → 0 × ˙ A = 0 mulGrp R
22 18 21 syl ⊢ φ → 0 × ˙ A = 0 mulGrp R
23 eqid ⊢ 1 R = 1 R
24 15 23 ringidval ⊢ 1 R = 0 mulGrp R
25 22 24 eqtr4di ⊢ φ → 0 × ˙ A = 1 R
26 isidom ⊢ R ∈ IDomn ↔ R ∈ CRing ∧ R ∈ Domn
27 26 simprbi ⊢ R ∈ IDomn → R ∈ Domn
28 domnnzr ⊢ R ∈ Domn → R ∈ NzRing
29 eqid ⊢ 0 R = 0 R
30 23 29 nzrnz ⊢ R ∈ NzRing → 1 R ≠ 0 R
31 1 27 28 30 4syl ⊢ φ → 1 R ≠ 0 R
32 25 31 eqnetrd ⊢ φ → 0 × ˙ A ≠ 0 R
33 1 idomringd ⊢ φ → R ∈ Ring
34 15 ringmgp ⊢ R ∈ Ring → mulGrp R ∈ Mnd
35 33 34 syl ⊢ φ → mulGrp R ∈ Mnd
36 35 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 → mulGrp R ∈ Mnd
37 36 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → mulGrp R ∈ Mnd
38 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y ∈ ℕ 0
39 18 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → A ∈ Base mulGrp R
40 eqid ⊢ + mulGrp R = + mulGrp R
41 19 5 40 mulgnn0p1 ⊢ mulGrp R ∈ Mnd ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ Base mulGrp R → y + 1 × ˙ A = y × ˙ A + mulGrp R A
42 37 38 39 41 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y + 1 × ˙ A = y × ˙ A + mulGrp R A
43 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
44 15 43 mgpplusg ⊢ ⋅ R = + mulGrp R
45 44 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → ⋅ R = + mulGrp R
46 45 eqcomd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → + mulGrp R = ⋅ R
47 46 oveqd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A + mulGrp R A = y × ˙ A ⋅ R A
48 1 27 syl ⊢ φ → R ∈ Domn
49 48 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 → R ∈ Domn
50 49 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → R ∈ Domn
51 19 5 mulgnn0cl ⊢ mulGrp R ∈ Mnd ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ A ∈ Base mulGrp R → y × ˙ A ∈ Base mulGrp R
52 37 38 39 51 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A ∈ Base mulGrp R
53 17 eqcomi ⊢ Base mulGrp R = Base R
54 53 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → Base mulGrp R = Base R
55 52 54 eleqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A ∈ Base R
56 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A ≠ 0 R
57 55 56 jca ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A ∈ Base R ∧ y × ˙ A ≠ 0 R
58 2 3 jca ⊢ φ → A ∈ Base R ∧ A ≠ 0 R
59 58 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 → A ∈ Base R ∧ A ≠ 0 R
60 59 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → A ∈ Base R ∧ A ≠ 0 R
61 16 43 29 domnmuln0 ⊢ R ∈ Domn ∧ y × ˙ A ∈ Base R ∧ y × ˙ A ≠ 0 R ∧ A ∈ Base R ∧ A ≠ 0 R → y × ˙ A ⋅ R A ≠ 0 R
62 50 57 60 61 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A ⋅ R A ≠ 0 R
63 47 62 eqnetrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y × ˙ A + mulGrp R A ≠ 0 R
64 42 63 eqnetrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ A ≠ 0 R → y + 1 × ˙ A ≠ 0 R
65 8 10 12 14 32 64 nn0indd ⊢ φ ∧ N ∈ ℕ 0 → N × ˙ A ≠ 0 R
66 6 65 syl ⊢ φ → N × ˙ A ≠ 0 R