Theorem: exists_subset_affineIndependent_affineSpan_eq_top
File: Mathlib/LinearAlgebra/AffineSpace/Independent.lean

tactic: rcases s.eq_empty_or_nonempty with (rfl | ⟨p₁, hp₁⟩)
state_before: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have p₁ : P := AddTorsor.nonempty.some
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: let hsv := Basis.ofVectorSpace k V
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have hsvi := hsv.linearIndependent
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k ⇑hsv
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have hsvt := hsv.span_eq
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k ⇑hsv
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k ⇑hsv
hsvt : Submodule.span k (Set.range ⇑hsv) = ⊤
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: rw [Basis.coe_ofVectorSpace] at hsvi hsvt
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k ⇑hsv
hsvt : Submodule.span k (Set.range ⇑hsv) = ⊤
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have h0 : ∀ v : V, v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V → v ≠ 0 := by
  intro v hv
  simpa [hsv] using hsv.ne_zero ⟨v, hv⟩
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
h0 : ∀ v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V, v ≠ 0
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: rw [linearIndependent_set_iff_affineIndependent_vadd_union_singleton k h0 p₁] at hsvi
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
h0 : ∀ v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V, v ≠ 0
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
h0 : ∀ v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V, v ≠ 0
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: exact
  ⟨{p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' _, Set.empty_subset _, hsvi,
    affineSpan_singleton_union_vadd_eq_top_of_span_eq_top p₁ hsvt⟩
state_before: case inl
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
h0 : ∀ v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V, v ≠ 0
⊢ ∃ t, ∅ ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: no goals

tactic: intro v hv
state_before: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
⊢ ∀ v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V, v ≠ 0
state_after: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
v : V
hv : v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V
⊢ v ≠ 0

tactic: simpa [hsv] using hsv.ne_zero ⟨v, hv⟩
state_before: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hsv : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k V := Basis.ofVectorSpace k V
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex k V)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
v : V
hv : v ∈ Basis.ofVectorSpaceIndex k V
⊢ v ≠ 0
state_after: no goals

tactic: rw [affineIndependent_set_iff_linearIndependent_vsub k hp₁] at h
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
h : AffineIndependent k fun p => ↑p
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: let bsv := Basis.extend h
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have hsvi := bsv.linearIndependent
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k ⇑bsv
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have hsvt := bsv.span_eq
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k ⇑bsv
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k ⇑bsv
hsvt : Submodule.span k (Set.range ⇑bsv) = ⊤
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: rw [Basis.coe_extend] at hsvi hsvt
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k ⇑bsv
hsvt : Submodule.span k (Set.range ⇑bsv) = ⊤
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have hsv := h.subset_extend (Set.subset_univ _)
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: have h0 : ∀ v : V, v ∈ h.extend (Set.subset_univ _) → v ≠ 0 := by
  intro v hv
  simpa [bsv] using bsv.ne_zero ⟨v, hv⟩
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: rw [linearIndependent_set_iff_affineIndependent_vadd_union_singleton k h0 p₁] at hsvi
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤

tactic: refine ⟨{p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend (Set.subset_univ _), ?_, ?_⟩
state_before: case inr.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ ∃ t, s ⊆ t ∧ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k t = ⊤
state_after: case inr.intro.refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ s ⊆ {p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend ⋯

case inr.intro.refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k ({p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend ⋯) = ⊤

tactic: intro v hv
state_before: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
⊢ ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
state_after: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
v : V
hv : v ∈ h.extend ⋯
⊢ v ≠ 0

tactic: simpa [bsv] using bsv.ne_zero ⟨v, hv⟩
state_before: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : LinearIndependent (ι := ↑(h.extend ⋯)) k Subtype.val
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
v : V
hv : v ∈ h.extend ⋯
⊢ v ≠ 0
state_after: no goals

tactic: refine Set.Subset.trans ?_ (Set.union_subset_union_right _ (Set.image_subset _ hsv))
state_before: case inr.intro.refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ s ⊆ {p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend ⋯
state_after: case inr.intro.refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ s ⊆ {p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' ((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))

tactic: simp [Set.image_image]
state_before: case inr.intro.refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ s ⊆ {p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' ((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))
state_after: no goals

tactic: use hsvi
state_before: case inr.intro.refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ (AffineIndependent k fun p => ↑p) ∧ affineSpan k ({p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend ⋯) = ⊤
state_after: case right
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ affineSpan k ({p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend ⋯) = ⊤

tactic: exact affineSpan_singleton_union_vadd_eq_top_of_span_eq_top p₁ hsvt
state_before: case right
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
s : Set P
p₁ : P
h : LinearIndependent k fun (v : ↑((fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}))) => ↑v
hp₁ : p₁ ∈ s
bsv : Basis (↑(h.extend ⋯)) k V := Basis.extend h
hsvi : AffineIndependent k fun p => ↑p
hsvt : Submodule.span k (Set.range Subtype.val) = ⊤
hsv : (fun p => p -ᵥ p₁) '' (s \ {p₁}) ⊆ h.extend ⋯
h0 : ∀ v ∈ h.extend ⋯, v ≠ 0
⊢ affineSpan k ({p₁} ∪ (fun v => v +ᵥ p₁) '' h.extend ⋯) = ⊤
state_after: no goals