Theorem: FermatLastTheoremForThree_of_FermatLastTheoremThreeGen
File: Mathlib/NumberTheory/FLT/Three.lean

tactic: intro H
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
⊢ FermatLastTheoremForThreeGen hζ → FermatLastTheoremFor 3
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
⊢ FermatLastTheoremFor 3

tactic: refine fermatLastTheoremThree_of_three_dvd_only_c (fun a b c hc ha hb ⟨x, hx⟩ hcoprime h ↦ ?_)
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
⊢ FermatLastTheoremFor 3
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ False

tactic: refine H a b c 1 (by simp [hc]) (fun hdvd ↦ ha ?_) (fun hdvd ↦ hb ?_) ?_ ?_ ?_
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ False
state_after: case refine_1
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : λ ∣ ↑a
⊢ 3 ∣ a

case refine_2
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : λ ∣ ↑b
⊢ 3 ∣ b

case refine_3
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ λ ∣ ↑c

case refine_4
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ IsCoprime ↑a ↑b

case refine_5
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑a ^ 3 + ↑b ^ 3 = ↑1 * ↑c ^ 3

tactic: simp [hc]
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑c ≠ 0
state_after: no goals

tactic: rwa [← Ideal.norm_dvd_iff (hζ.prime_norm_toInteger_sub_one_of_prime_ne_two' (by decide)),
  hζ.norm_toInteger_sub_one_of_prime_ne_two' (by decide)] at hdvd
state_before: case refine_1
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : λ ∣ ↑a
⊢ 3 ∣ a
state_after: no goals

tactic: decide
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : λ ∣ ↑a
⊢ 3 ≠ 2
state_after: no goals

tactic: decide
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : (Algebra.norm ℤ) λ ∣ a
⊢ 3 ≠ 2
state_after: no goals

tactic: rwa [← Ideal.norm_dvd_iff (hζ.prime_norm_toInteger_sub_one_of_prime_ne_two' (by decide)),
  hζ.norm_toInteger_sub_one_of_prime_ne_two' (by decide)] at hdvd
state_before: case refine_2
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : λ ∣ ↑b
⊢ 3 ∣ b
state_after: no goals

tactic: decide
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : λ ∣ ↑b
⊢ 3 ≠ 2
state_after: no goals

tactic: decide
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
hdvd : (Algebra.norm ℤ) λ ∣ b
⊢ 3 ≠ 2
state_after: no goals

tactic: exact dvd_trans hζ.toInteger_sub_one_dvd_prime' ⟨x, by simp [hx]⟩
state_before: case refine_3
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ λ ∣ ↑c
state_after: no goals

tactic: simp [hx]
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑c = ↑↑3 * ↑x
state_after: no goals

tactic: rw [show a = algebraMap _ (𝓞 K) a by simp, show b = algebraMap _ (𝓞 K) b by simp]
state_before: case refine_4
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ IsCoprime ↑a ↑b
state_after: case refine_4
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ IsCoprime ((algebraMap ℤ (𝓞 K)) a) ((algebraMap ℤ (𝓞 K)) b)

tactic: exact hcoprime.map _
state_before: case refine_4
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ IsCoprime ((algebraMap ℤ (𝓞 K)) a) ((algebraMap ℤ (𝓞 K)) b)
state_after: no goals

tactic: simp
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑a = (algebraMap ℤ (𝓞 K)) a
state_after: no goals

tactic: simp
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑b = (algebraMap ℤ (𝓞 K)) b
state_after: no goals

tactic: simp only [Units.val_one, one_mul]
state_before: case refine_5
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑a ^ 3 + ↑b ^ 3 = ↑1 * ↑c ^ 3
state_after: case refine_5
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑a ^ 3 + ↑b ^ 3 = ↑c ^ 3

tactic: exact_mod_cast h
state_before: case refine_5
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
H : FermatLastTheoremForThreeGen hζ
a b c : ℤ
hc : c ≠ 0
ha : ¬3 ∣ a
hb : ¬3 ∣ b
x✝ : 3 ∣ c
hcoprime : IsCoprime a b
h : a ^ 3 + b ^ 3 = c ^ 3
x : ℤ
hx : c = 3 * x
⊢ ↑a ^ 3 + ↑b ^ 3 = ↑c ^ 3
state_after: no goals