Metamath Proof Explorer


Theorem prodsn

Description: A product of a singleton is the term. (Contributed by Scott Fenton, 14-Dec-2017)

Ref Expression
Hypothesis prodsn.1 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ๐ด = ๐ต )
Assertion prodsn ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด = ๐ต )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prodsn.1 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ๐ด = ๐ต )
2 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘š ๐ด
3 nfcsb1v โŠข โ„ฒ ๐‘˜ โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด
4 csbeq1a โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘š โ†’ ๐ด = โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
5 2 3 4 cbvprodi โŠข โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด = โˆ ๐‘š โˆˆ { ๐‘€ } โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด
6 csbeq1 โŠข ( ๐‘š = ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) โ†’ โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
7 1nn โŠข 1 โˆˆ โ„•
8 7 a1i โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ 1 โˆˆ โ„• )
9 1z โŠข 1 โˆˆ โ„ค
10 f1osng โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : { 1 } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } )
11 fzsn โŠข ( 1 โˆˆ โ„ค โ†’ ( 1 ... 1 ) = { 1 } )
12 9 11 ax-mp โŠข ( 1 ... 1 ) = { 1 }
13 f1oeq2 โŠข ( ( 1 ... 1 ) = { 1 } โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : ( 1 ... 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } โ†” { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : { 1 } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } ) )
14 12 13 ax-mp โŠข ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : ( 1 ... 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } โ†” { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : { 1 } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } )
15 10 14 sylibr โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : ( 1 ... 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } )
16 9 15 mpan โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : ( 1 ... 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } )
17 16 adantr โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } : ( 1 ... 1 ) โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘€ } )
18 velsn โŠข ( ๐‘š โˆˆ { ๐‘€ } โ†” ๐‘š = ๐‘€ )
19 csbeq1 โŠข ( ๐‘š = ๐‘€ โ†’ โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = โฆ‹ ๐‘€ / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
20 nfcvd โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ โ„ฒ ๐‘˜ ๐ต )
21 20 1 csbiegf โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ โฆ‹ ๐‘€ / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = ๐ต )
22 21 adantr โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โฆ‹ ๐‘€ / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = ๐ต )
23 19 22 sylan9eqr โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โˆง ๐‘š = ๐‘€ ) โ†’ โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = ๐ต )
24 18 23 sylan2b โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โˆง ๐‘š โˆˆ { ๐‘€ } ) โ†’ โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = ๐ต )
25 simplr โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โˆง ๐‘š โˆˆ { ๐‘€ } ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
26 24 25 eqeltrd โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โˆง ๐‘š โˆˆ { ๐‘€ } ) โ†’ โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
27 12 eleq2i โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( 1 ... 1 ) โ†” ๐‘› โˆˆ { 1 } )
28 velsn โŠข ( ๐‘› โˆˆ { 1 } โ†” ๐‘› = 1 )
29 27 28 bitri โŠข ( ๐‘› โˆˆ ( 1 ... 1 ) โ†” ๐‘› = 1 )
30 fvsng โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) = ๐‘€ )
31 9 30 mpan โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) = ๐‘€ )
32 31 adantr โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) = ๐‘€ )
33 32 csbeq1d โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = โฆ‹ ๐‘€ / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
34 simpr โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
35 fvsng โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ 1 ) = ๐ต )
36 9 34 35 sylancr โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ 1 ) = ๐ต )
37 22 33 36 3eqtr4rd โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ 1 ) = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
38 fveq2 โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) = ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ 1 ) )
39 fveq2 โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) = ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) )
40 39 csbeq1d โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
41 38 40 eqeq12d โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด โ†” ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ 1 ) = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ 1 ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด ) )
42 37 41 syl5ibrcom โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘› = 1 โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด ) )
43 42 imp โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โˆง ๐‘› = 1 ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
44 29 43 sylan2b โŠข ( ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... 1 ) ) โ†’ ( { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) = โฆ‹ ( { โŸจ 1 , ๐‘€ โŸฉ } โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด )
45 6 8 17 26 44 fprod โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘š โˆˆ { ๐‘€ } โฆ‹ ๐‘š / ๐‘˜ โฆŒ ๐ด = ( seq 1 ( ยท , { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } ) โ€˜ 1 ) )
46 5 45 eqtrid โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด = ( seq 1 ( ยท , { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } ) โ€˜ 1 ) )
47 9 36 seq1i โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , { โŸจ 1 , ๐ต โŸฉ } ) โ€˜ 1 ) = ๐ต )
48 46 47 eqtrd โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด = ๐ต )