Metamath Proof Explorer


Theorem ntrivcvg

Description: A non-trivially converging infinite product converges. (Contributed by Scott Fenton, 18-Dec-2017)

Ref Expression
Hypotheses ntrivcvg.1 ⊢ Z = ℤ ≥ M
ntrivcvg.2 ⊢ φ → ∃ n ∈ Z ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × F ⇝ y
ntrivcvg.3 ⊢ φ ∧ k ∈ Z → F ⁡ k ∈ ℂ
Assertion ntrivcvg ⊢ φ → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ntrivcvg.1 ⊢ Z = ℤ ≥ M
2 ntrivcvg.2 ⊢ φ → ∃ n ∈ Z ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × F ⇝ y
3 ntrivcvg.3 ⊢ φ ∧ k ∈ Z → F ⁡ k ∈ ℂ
4 uzm1 ⊢ n ∈ ℤ ≥ M → n = M ∨ n − 1 ∈ ℤ ≥ M
5 4 1 eleq2s ⊢ n ∈ Z → n = M ∨ n − 1 ∈ ℤ ≥ M
6 5 ad2antlr ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → n = M ∨ n − 1 ∈ ℤ ≥ M
7 seqeq1 ⊢ n = M → seq n × F = seq M × F
8 7 breq1d ⊢ n = M → seq n × F ⇝ y ↔ seq M × F ⇝ y
9 seqex ⊢ seq M × F ∈ V
10 vex ⊢ y ∈ V
11 9 10 breldm ⊢ seq M × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
12 8 11 biimtrdi ⊢ n = M → seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
13 12 adantld ⊢ n = M → φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
14 simplr ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → n − 1 ∈ Z
15 3 ad5ant15 ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y ∧ k ∈ Z → F ⁡ k ∈ ℂ
16 uzssz ⊢ ℤ ≥ M ⊆ ℤ
17 1 16 eqsstri ⊢ Z ⊆ ℤ
18 simplr ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → n ∈ Z
19 17 18 sselid ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → n ∈ ℤ
20 19 zcnd ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → n ∈ ℂ
21 1cnd ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → 1 ∈ ℂ
22 20 21 npcand ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → n - 1 + 1 = n
23 22 seqeq1d ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → seq n - 1 + 1 × F = seq n × F
24 23 breq1d ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z → seq n - 1 + 1 × F ⇝ y ↔ seq n × F ⇝ y
25 24 biimpar ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq n - 1 + 1 × F ⇝ y
26 1 14 15 25 clim2prod ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ⇝ seq M × F ⁡ n − 1 ⁢ y
27 ovex ⊢ seq M × F ⁡ n − 1 ⁢ y ∈ V
28 9 27 breldm ⊢ seq M × F ⇝ seq M × F ⁡ n − 1 ⁢ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
29 26 28 syl ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ n − 1 ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
30 29 an32s ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y ∧ n − 1 ∈ Z → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
31 30 expcom ⊢ n − 1 ∈ Z → φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
32 1 eqcomi ⊢ ℤ ≥ M = Z
33 31 32 eleq2s ⊢ n − 1 ∈ ℤ ≥ M → φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
34 13 33 jaoi ⊢ n = M ∨ n − 1 ∈ ℤ ≥ M → φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
35 6 34 mpcom ⊢ φ ∧ n ∈ Z ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
36 35 ex ⊢ φ ∧ n ∈ Z → seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
37 36 adantld ⊢ φ ∧ n ∈ Z → y ≠ 0 ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
38 37 exlimdv ⊢ φ ∧ n ∈ Z → ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
39 38 rexlimdva ⊢ φ → ∃ n ∈ Z ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × F ⇝ y → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝
40 2 39 mpd ⊢ φ → seq M × F ∈ dom ⁡ ⇝