Metamath Proof Explorer


Theorem prodfn0

Description: No term of a nonzero infinite product is zero. (Contributed by Scott Fenton, 14-Jan-2018)

Ref Expression
Hypotheses prodfn0.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
prodfn0.2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
prodfn0.3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 )
Assertion prodfn0 ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โ‰  0 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prodfn0.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
2 prodfn0.2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
3 prodfn0.3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 )
4 eluzfz2 โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
5 1 4 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
6 fveq2 โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) = ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) )
7 6 neeq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 โ†” ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) )
8 7 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) ) )
9 fveq2 โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) = ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) )
10 9 neeq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 โ†” ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) )
11 10 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘› โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) ) )
12 fveq2 โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) = ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) )
13 12 neeq1d โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 โ†” ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) )
14 13 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) ) )
15 fveq2 โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) = ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) )
16 15 neeq1d โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 โ†” ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โ‰  0 ) )
17 16 imbi2d โŠข ( ๐‘š = ๐‘ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘š ) โ‰  0 ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โ‰  0 ) ) )
18 eluzfz1 โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
19 elfzelz โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
20 19 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
21 seq1 โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) )
22 20 21 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) )
23 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) )
24 23 neeq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 โ†” ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) )
25 24 imbi2d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) ) )
26 3 expcom โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 ) )
27 25 26 vtoclga โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) )
28 27 impcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 )
29 22 28 eqnetrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 )
30 29 expcom โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) )
31 18 30 syl โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘€ ) โ‰  0 ) )
32 elfzouz โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
33 32 3ad2ant2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
34 seqp1 โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) = ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) )
35 33 34 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) = ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) )
36 elfzofz โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
37 elfzuz โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
38 37 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
39 elfzuz3 โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘› ) )
40 fzss2 โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘› ) โŠ† ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
41 39 40 syl โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘› ) โŠ† ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
42 41 sselda โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘› ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
43 42 2 sylan2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘› ) ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
44 43 anassrs โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘› ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ )
45 mulcl โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
46 45 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ ยท ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
47 38 44 46 seqcl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
48 36 47 sylan2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
49 48 3adant3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
50 fzofzp1 โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘› + 1 ) โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
51 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) )
52 51 eleq1d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ โ†” ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ ) )
53 52 imbi2d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ ) ) )
54 2 expcom โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„‚ ) )
55 53 54 vtoclga โŠข ( ( ๐‘› + 1 ) โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ ) )
56 50 55 syl โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ ) )
57 56 impcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
58 57 3adant3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โˆˆ โ„‚ )
59 simp3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 )
60 51 neeq1d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 โ†” ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) )
61 60 imbi2d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘› + 1 ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) ) )
62 61 26 vtoclga โŠข ( ( ๐‘› + 1 ) โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) )
63 62 impcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› + 1 ) โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 )
64 50 63 sylan2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 )
65 64 3adant3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 )
66 49 58 59 65 mulne0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) ) โ‰  0 )
67 35 66 eqnetrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โˆง ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 )
68 67 3exp โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) ) )
69 68 com12 โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) ) )
70 69 a2d โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( ๐‘€ ..^ ๐‘ ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘› ) โ‰  0 ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘› + 1 ) ) โ‰  0 ) ) )
71 8 11 14 17 31 70 fzind2 โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โ‰  0 ) )
72 5 71 mpcom โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( seq ๐‘€ ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) โ‰  0 )