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Theorem domnexpgn0cl

Description: In a domain, a (nonnegative) power of a nonzero element is nonzero. (Contributed by SN, 6-Jul-2024)

Ref Expression
Hypotheses domnexpgn0cl.b ⊢ B = Base R
domnexpgn0cl.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
domnexpgn0cl.e ⊢ × ˙ = ⋅ mulGrp R
domnexpgn0cl.r ⊢ φ → R ∈ Domn
domnexpgn0cl.n ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
domnexpgn0cl.x ⊢ φ → X ∈ B ∖ 0 ˙
Assertion domnexpgn0cl ⊢ φ → N × ˙ X ∈ B ∖ 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 domnexpgn0cl.b ⊢ B = Base R
2 domnexpgn0cl.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
3 domnexpgn0cl.e ⊢ × ˙ = ⋅ mulGrp R
4 domnexpgn0cl.r ⊢ φ → R ∈ Domn
5 domnexpgn0cl.n ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
6 domnexpgn0cl.x ⊢ φ → X ∈ B ∖ 0 ˙
7 eqid ⊢ mulGrp R = mulGrp R
8 7 1 mgpbas ⊢ B = Base mulGrp R
9 domnring ⊢ R ∈ Domn → R ∈ Ring
10 7 ringmgp ⊢ R ∈ Ring → mulGrp R ∈ Mnd
11 4 9 10 3syl ⊢ φ → mulGrp R ∈ Mnd
12 6 eldifad ⊢ φ → X ∈ B
13 8 3 11 5 12 mulgnn0cld ⊢ φ → N × ˙ X ∈ B
14 oveq1 ⊢ x = 0 → x × ˙ X = 0 × ˙ X
15 14 neeq1d ⊢ x = 0 → x × ˙ X ≠ 0 ˙ ↔ 0 × ˙ X ≠ 0 ˙
16 oveq1 ⊢ x = y → x × ˙ X = y × ˙ X
17 16 neeq1d ⊢ x = y → x × ˙ X ≠ 0 ˙ ↔ y × ˙ X ≠ 0 ˙
18 oveq1 ⊢ x = y + 1 → x × ˙ X = y + 1 × ˙ X
19 18 neeq1d ⊢ x = y + 1 → x × ˙ X ≠ 0 ˙ ↔ y + 1 × ˙ X ≠ 0 ˙
20 oveq1 ⊢ x = N → x × ˙ X = N × ˙ X
21 20 neeq1d ⊢ x = N → x × ˙ X ≠ 0 ˙ ↔ N × ˙ X ≠ 0 ˙
22 eqid ⊢ 1 R = 1 R
23 7 22 ringidval ⊢ 1 R = 0 mulGrp R
24 8 23 3 mulg0 ⊢ X ∈ B → 0 × ˙ X = 1 R
25 12 24 syl ⊢ φ → 0 × ˙ X = 1 R
26 domnnzr ⊢ R ∈ Domn → R ∈ NzRing
27 22 2 nzrnz ⊢ R ∈ NzRing → 1 R ≠ 0 ˙
28 4 26 27 3syl ⊢ φ → 1 R ≠ 0 ˙
29 25 28 eqnetrd ⊢ φ → 0 × ˙ X ≠ 0 ˙
30 11 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → mulGrp R ∈ Mnd
31 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → y ∈ ℕ 0
32 12 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → X ∈ B
33 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
34 7 33 mgpplusg ⊢ ⋅ R = + mulGrp R
35 8 3 34 mulgnn0p1 ⊢ mulGrp R ∈ Mnd ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ X ∈ B → y + 1 × ˙ X = y × ˙ X ⋅ R X
36 30 31 32 35 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → y + 1 × ˙ X = y × ˙ X ⋅ R X
37 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → R ∈ Domn
38 8 3 30 31 32 mulgnn0cld ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → y × ˙ X ∈ B
39 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → y × ˙ X ≠ 0 ˙
40 eldifsni ⊢ X ∈ B ∖ 0 ˙ → X ≠ 0 ˙
41 6 40 syl ⊢ φ → X ≠ 0 ˙
42 41 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → X ≠ 0 ˙
43 1 33 2 domnmuln0 ⊢ R ∈ Domn ∧ y × ˙ X ∈ B ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ ∧ X ∈ B ∧ X ≠ 0 ˙ → y × ˙ X ⋅ R X ≠ 0 ˙
44 37 38 39 32 42 43 syl122anc ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → y × ˙ X ⋅ R X ≠ 0 ˙
45 36 44 eqnetrd ⊢ φ ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ y × ˙ X ≠ 0 ˙ → y + 1 × ˙ X ≠ 0 ˙
46 15 17 19 21 29 45 nn0indd ⊢ φ ∧ N ∈ ℕ 0 → N × ˙ X ≠ 0 ˙
47 5 46 mpdan ⊢ φ → N × ˙ X ≠ 0 ˙
48 13 47 eldifsnd ⊢ φ → N × ˙ X ∈ B ∖ 0 ˙