Theorem: Basis.repr_apply_eq
File: Mathlib/LinearAlgebra/Basis.lean

tactic: let f_i : M →ₗ[R] R :=
  { toFun := fun x => f x i
    map_add' := fun _ _ => by beta_reduce; rw [hadd, Pi.add_apply]
    map_smul' := fun _ _ => by simp [hsmul, Pi.smul_apply] }
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
⊢ (b.repr x) i = f x i
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
⊢ (b.repr x) i = f x i

tactic: have : Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i := by
  refine b.ext fun j => ?_
  show b.repr (b j) i = f (b j) i
  rw [b.repr_self, f_eq]
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
⊢ (b.repr x) i = f x i
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
this : Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i
⊢ (b.repr x) i = f x i

tactic: calc
  b.repr x i = f_i x := by
    { rw [← this]
      rfl }
  _ = f x i := rfl
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
this : Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i
⊢ (b.repr x) i = f x i
state_after: no goals

tactic: beta_reduce
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝² : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
x✝¹ x✝ : M
⊢ (fun x => f x i) (x✝¹ + x✝) = (fun x => f x i) x✝¹ + (fun x => f x i) x✝
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝² : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
x✝¹ x✝ : M
⊢ f (x✝¹ + x✝) i = f x✝¹ i + f x✝ i

tactic: rw [hadd, Pi.add_apply]
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝² : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
x✝¹ x✝ : M
⊢ f (x✝¹ + x✝) i = f x✝¹ i + f x✝ i
state_after: no goals

tactic: simp [hsmul, Pi.smul_apply]
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝² : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
x✝¹ : R
x✝ : M
⊢ { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯ }.toFun (x✝¹ • x✝) =
    (RingHom.id R) x✝¹ • { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯ }.toFun x✝
state_after: no goals

tactic: refine b.ext fun j => ?_
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
⊢ Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
j : ι
⊢ (Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr) (b j) = f_i (b j)

tactic: show b.repr (b j) i = f (b j) i
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
j : ι
⊢ (Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr) (b j) = f_i (b j)
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
j : ι
⊢ (b.repr (b j)) i = f (b j) i

tactic: rw [b.repr_self, f_eq]
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
j : ι
⊢ (b.repr (b j)) i = f (b j) i
state_after: no goals

tactic: rw [← this]
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
this : Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i
⊢ (b.repr x) i = f_i x
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
this : Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i
⊢ (b.repr x) i = (Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr) x

tactic: rfl
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
R : Type u_3
R₂ : Type u_4
K : Type u_5
M : Type u_6
M' : Type u_7
M'' : Type u_8
V : Type u
V' : Type u_9
inst✝⁹ : Semiring R
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M'
inst✝⁵ : Module R M'
b b₁ : Basis ι R M
i✝ : ι
c : R
x✝ : M
R₁ : Type u_10
inst✝⁴ : Semiring R₁
σ : R →+* R₁
σ' : R₁ →+* R
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomInvPair σ' σ
M₁ : Type u_11
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
f : M → ι → R
hadd : ∀ (x y : M), f (x + y) = f x + f y
hsmul : ∀ (c : R) (x : M), f (c • x) = c • f x
f_eq : ∀ (i : ι), f (b i) = ⇑(Finsupp.single i 1)
x : M
i : ι
f_i : M →ₗ[R] R := { toFun := fun x => f x i, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
this : Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr = f_i
⊢ (b.repr x) i = (Finsupp.lapply i ∘ₗ ↑b.repr) x
state_after: no goals