Theorem: Submodule.span_eq_closure
File: Mathlib/LinearAlgebra/Span.lean

tactic: refine le_antisymm
  (fun x hx ↦ span_induction hx (fun x hx ↦ subset_closure ⟨1, trivial, x, hx, one_smul R x⟩)
    (zero_mem _) (fun _ _ ↦ add_mem) fun r m hm ↦ closure_induction hm ?_ ?_ fun _ _ h h' ↦ ?_)
  (closure_le.2 ?_)
state_before: R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
⊢ (span R s).toAddSubmonoid = closure (univ • s)
state_after: case refine_1
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
⊢ univ • s ⊆ ↑(span R s).toAddSubmonoid

case refine_2
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
⊢ ∀ x ∈ univ • s, r • x ∈ closure (univ • s)

case refine_3
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
⊢ r • 0 ∈ closure (univ • s)

case refine_4
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝² : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
x✝¹ x✝ : M
h : r • x✝¹ ∈ closure (univ • s)
h' : r • x✝ ∈ closure (univ • s)
⊢ r • (x✝¹ + x✝) ∈ closure (univ • s)

tactic: rintro _ ⟨r, -, m, hm, rfl⟩
state_before: case refine_1
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
⊢ univ • s ⊆ ↑(span R s).toAddSubmonoid
state_after: case refine_1.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
r : R
m : M
hm : m ∈ s
⊢ (fun x x_1 => x • x_1) r m ∈ ↑(span R s).toAddSubmonoid

tactic: exact smul_mem _ _ (subset_span hm)
state_before: case refine_1.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
r : R
m : M
hm : m ∈ s
⊢ (fun x x_1 => x • x_1) r m ∈ ↑(span R s).toAddSubmonoid
state_after: no goals

tactic: rintro _ ⟨r', -, m, hm, rfl⟩
state_before: case refine_2
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
⊢ ∀ x ∈ univ • s, r • x ∈ closure (univ • s)
state_after: case refine_2.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m✝ : M
hm✝ : m✝ ∈ closure (univ • s)
r' : R
m : M
hm : m ∈ s
⊢ r • (fun x x_1 => x • x_1) r' m ∈ closure (univ • s)

tactic: exact subset_closure ⟨r * r', trivial, m, hm, mul_smul r r' m⟩
state_before: case refine_2.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m✝ : M
hm✝ : m✝ ∈ closure (univ • s)
r' : R
m : M
hm : m ∈ s
⊢ r • (fun x x_1 => x • x_1) r' m ∈ closure (univ • s)
state_after: no goals

tactic: rw [smul_zero]
state_before: case refine_3
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
⊢ r • 0 ∈ closure (univ • s)
state_after: case refine_3
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
⊢ 0 ∈ closure (univ • s)

tactic: apply zero_mem
state_before: case refine_3
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝ : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
⊢ 0 ∈ closure (univ • s)
state_after: no goals

tactic: rw [smul_add]
state_before: case refine_4
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝² : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
x✝¹ x✝ : M
h : r • x✝¹ ∈ closure (univ • s)
h' : r • x✝ ∈ closure (univ • s)
⊢ r • (x✝¹ + x✝) ∈ closure (univ • s)
state_after: case refine_4
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝² : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
x✝¹ x✝ : M
h : r • x✝¹ ∈ closure (univ • s)
h' : r • x✝ ∈ closure (univ • s)
⊢ r • x✝¹ + r • x✝ ∈ closure (univ • s)

tactic: exact add_mem h h'
state_before: case refine_4
R : Type u_1
R₂ : Type u_2
K : Type u_3
M : Type u_4
M₂ : Type u_5
V : Type u_6
S : Type u_7
inst✝⁷ : Semiring R
inst✝⁶ : AddCommMonoid M
inst✝⁵ : Module R M
x✝² : M
p p' : Submodule R M
inst✝⁴ : Semiring R₂
σ₁₂ : R →+* R₂
inst✝³ : AddCommMonoid M₂
inst✝² : Module R₂ M₂
F : Type u_8
inst✝¹ : FunLike F M M₂
inst✝ : SemilinearMapClass F σ₁₂ M M₂
s✝ t s : Set M
x : M
hx : x ∈ (span R s).toAddSubmonoid
r : R
m : M
hm : m ∈ closure (univ • s)
x✝¹ x✝ : M
h : r • x✝¹ ∈ closure (univ • s)
h' : r • x✝ ∈ closure (univ • s)
⊢ r • x✝¹ + r • x✝ ∈ closure (univ • s)
state_after: no goals