Metamath Proof Explorer


Theorem prod1

Description: Any product of one over a valid set is one. (Contributed by Scott Fenton, 7-Dec-2017)

Ref Expression
Assertion prod1 ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆจ ๐ด โˆˆ Fin ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqid โŠข ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ )
2 simpr โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
3 ax-1ne0 โŠข 1 โ‰  0
4 3 a1i โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ 1 โ‰  0 )
5 1 prodfclim1 โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ seq ๐‘€ ( ยท , ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) ร— { 1 } ) ) โ‡ 1 )
6 5 adantl โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ seq ๐‘€ ( ยท , ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) ร— { 1 } ) ) โ‡ 1 )
7 simpl โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
8 1ex โŠข 1 โˆˆ V
9 8 fvconst2 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) ร— { 1 } ) โ€˜ ๐‘˜ ) = 1 )
10 ifid โŠข if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , 1 , 1 ) = 1
11 9 10 eqtr4di โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) ร— { 1 } ) โ€˜ ๐‘˜ ) = if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , 1 , 1 ) )
12 11 adantl โŠข ( ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) ร— { 1 } ) โ€˜ ๐‘˜ ) = if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , 1 , 1 ) )
13 1cnd โŠข ( ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
14 1 2 4 6 7 12 13 zprodn0 โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
15 uzf โŠข โ„คโ‰ฅ : โ„ค โŸถ ๐’ซ โ„ค
16 15 fdmi โŠข dom โ„คโ‰ฅ = โ„ค
17 16 eleq2i โŠข ( ๐‘€ โˆˆ dom โ„คโ‰ฅ โ†” ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
18 ndmfv โŠข ( ยฌ ๐‘€ โˆˆ dom โ„คโ‰ฅ โ†’ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) = โˆ… )
19 17 18 sylnbir โŠข ( ยฌ ๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) = โˆ… )
20 19 sseq2d โŠข ( ยฌ ๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†” ๐ด โІ โˆ… ) )
21 20 biimpac โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ยฌ ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐ด โІ โˆ… )
22 ss0 โŠข ( ๐ด โІ โˆ… โ†’ ๐ด = โˆ… )
23 prodeq1 โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = โˆ ๐‘˜ โˆˆ โˆ… 1 )
24 prod0 โŠข โˆ ๐‘˜ โˆˆ โˆ… 1 = 1
25 23 24 eqtrdi โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
26 21 22 25 3syl โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆง ยฌ ๐‘€ โˆˆ โ„ค ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
27 14 26 pm2.61dan โŠข ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
28 fz1f1o โŠข ( ๐ด โˆˆ Fin โ†’ ( ๐ด = โˆ… โˆจ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) )
29 eqidd โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘— ) โ†’ 1 = 1 )
30 simpl โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• )
31 simpr โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด )
32 1cnd โŠข ( ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
33 elfznn โŠข ( ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„• )
34 8 fvconst2 โŠข ( ๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ( ( โ„• ร— { 1 } ) โ€˜ ๐‘— ) = 1 )
35 33 34 syl โŠข ( ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ†’ ( ( โ„• ร— { 1 } ) โ€˜ ๐‘— ) = 1 )
36 35 adantl โŠข ( ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( โ„• ร— { 1 } ) โ€˜ ๐‘— ) = 1 )
37 29 30 31 32 36 fprod โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { 1 } ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) )
38 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
39 38 prodf1 โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { 1 } ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) = 1 )
40 39 adantr โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ( โ„• ร— { 1 } ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) = 1 )
41 37 40 eqtrd โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
42 41 ex โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 ) )
43 42 exlimdv โŠข ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โ†’ ( โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 ) )
44 43 imp โŠข ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
45 25 44 jaoi โŠข ( ( ๐ด = โˆ… โˆจ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
46 28 45 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ Fin โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )
47 27 46 jaoi โŠข ( ( ๐ด โІ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โˆจ ๐ด โˆˆ Fin ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด 1 = 1 )