English
In Finset, an equality IsUnit s ⇔ ∃ a, s = {a} ∧ IsUnit a holds: a finite set is a unit exactly when it is a singleton of a unit element.
Русский
В Finset множество является единицей тогда и только тогда, когда оно — синглетон из единицы элемента.
LaTeX
$$IsUnit s ↔ ∃ a, s = {a} ∧ IsUnit a$$
Lean4
@[to_additive (attr := simp)]
theorem isUnit_iff : IsUnit s ↔ ∃ a, s = { a } ∧ IsUnit a :=
by
constructor
· rintro ⟨u, rfl⟩
obtain ⟨a, b, ha, hb, h⟩ := Finset.mul_eq_one_iff.1 u.mul_inv
refine ⟨a, ha, ⟨a, b, h, singleton_injective ?_⟩, rfl⟩
rw [← singleton_mul_singleton, ← ha, ← hb]
exact u.inv_mul
· rintro ⟨a, rfl, ha⟩
exact ha.finset