Theorem: exists_maximalIdeal_pow_eq_of_principal
File: Mathlib/RingTheory/DiscreteValuationRing/TFAE.lean

tactic: by_cases h : IsField R
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
h' : Submodule.IsPrincipal (maximalIdeal R)
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
h' : Submodule.IsPrincipal (maximalIdeal R)
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : IsField R
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
h' : Submodule.IsPrincipal (maximalIdeal R)
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: exact ⟨0, by simp [letI := h.toField; (eq_bot_or_eq_top I).resolve_left hI]⟩
state_before: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
h' : Submodule.IsPrincipal (maximalIdeal R)
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : IsField R
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: no goals

tactic: simp [letI := h.toField; (eq_bot_or_eq_top I).resolve_left hI]
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
h' : Submodule.IsPrincipal (maximalIdeal R)
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : IsField R
⊢ I = maximalIdeal R ^ 0
state_after: no goals

tactic: obtain ⟨x, hx : _ = Ideal.span _⟩ := h'
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
h' : Submodule.IsPrincipal (maximalIdeal R)
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case neg.mk.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: by_cases hI' : I = ⊤
state_before: case neg.mk.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : I = ⊤
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: have H : ∀ r : R, ¬IsUnit r ↔ x ∣ r := fun r =>
  (SetLike.ext_iff.mp hx r).trans Ideal.mem_span_singleton
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: have : x ≠ 0 := by
  rintro rfl
  apply Ring.ne_bot_of_isMaximal_of_not_isField (maximalIdeal.isMaximal R) h
  simp [hx]
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: have hx' := DiscreteValuationRing.irreducible_of_span_eq_maximalIdeal x this hx
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: have : ∃ n : ℕ, x ^ n ∈ I := by
  obtain ⟨r, hr₁, hr₂⟩ : ∃ r : R, r ∈ I ∧ r ≠ 0 := by
    by_contra! h; apply hI; rw [eq_bot_iff]; exact h
  obtain ⟨n, u, rfl⟩ := H' r hr₂ (le_maximalIdeal hI' hr₁)
  use n
  rwa [← I.unit_mul_mem_iff_mem u.isUnit, mul_comm]
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n

tactic: use Nat.find this
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ I = maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: apply le_antisymm
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ I = maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ I ≤ maximalIdeal R ^ Nat.find this

case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ maximalIdeal R ^ Nat.find this ≤ I

tactic: use 0
state_before: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : I = ⊤
⊢ ∃ n, I = maximalIdeal R ^ n
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : I = ⊤
⊢ I = maximalIdeal R ^ 0

tactic: rw [pow_zero, hI', Ideal.one_eq_top]
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : I = ⊤
⊢ I = maximalIdeal R ^ 0
state_after: no goals

tactic: rintro rfl
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
⊢ x ≠ 0
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
hI' : ¬I = ⊤
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {0}
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ 0 ∣ r
⊢ False

tactic: apply Ring.ne_bot_of_isMaximal_of_not_isField (maximalIdeal.isMaximal R) h
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
hI' : ¬I = ⊤
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {0}
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ 0 ∣ r
⊢ False
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
hI' : ¬I = ⊤
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {0}
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ 0 ∣ r
⊢ maximalIdeal R = ⊥

tactic: simp [hx]
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
hI' : ¬I = ⊤
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {0}
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ 0 ∣ r
⊢ maximalIdeal R = ⊥
state_after: no goals

tactic: intro r hr₁ hr₂
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
⊢ ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
r : R
hr₁ : r ≠ 0
hr₂ : r ∈ nonunits R
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) r

tactic: obtain ⟨f, hf₁, rfl, hf₂⟩ := (WfDvdMonoid.not_unit_iff_exists_factors_eq r hr₁).mp hr₂
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
r : R
hr₁ : r ≠ 0
hr₂ : r ∈ nonunits R
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) r
state_after: case intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) f.prod

tactic: have : ∀ b ∈ f, Associated x b := by
  intro b hb
  exact Irreducible.associated_of_dvd hx' (hf₁ b hb) ((H b).mp (hf₁ b hb).1)
state_before: case intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) f.prod
state_after: case intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
this : ∀ b ∈ f, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) f.prod

tactic: clear hr₁ hr₂ hf₁
state_before: case intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
this : ∀ b ∈ f, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) f.prod
state_after: case intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₂ : f ≠ ∅
this : ∀ b ∈ f, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) f.prod

tactic: induction' f using Multiset.induction with fa fs fh
state_before: case intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₂ : f ≠ ∅
this : ∀ b ∈ f, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) f.prod
state_after: case intro.intro.intro.empty
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
hf₂ : 0 ≠ ∅
this : ∀ b ∈ 0, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (Multiset.prod 0)

case intro.intro.intro.cons
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ fs).prod

tactic: rcases eq_or_ne fs ∅ with (rfl | hf')
state_before: case intro.intro.intro.cons
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ fs).prod
state_after: case intro.intro.intro.cons.inl
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fh : ∅ ≠ ∅ → (∀ b ∈ ∅, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) ∅.prod
hf₂ : fa ::ₘ ∅ ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ ∅, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ ∅).prod

case intro.intro.intro.cons.inr
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ fs).prod

tactic: intro b hb
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
⊢ ∀ b ∈ f, Associated x b
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
b : R
hb : b ∈ f
⊢ Associated x b

tactic: exact Irreducible.associated_of_dvd hx' (hf₁ b hb) ((H b).mp (hf₁ b hb).1)
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
f : Multiset R
hf₁ : ∀ b ∈ f, Irreducible b
hf₂ : f ≠ ∅
hr₁ : f.prod ≠ 0
hr₂ : f.prod ∈ nonunits R
b : R
hb : b ∈ f
⊢ Associated x b
state_after: no goals

tactic: exact (hf₂ rfl).elim
state_before: case intro.intro.intro.empty
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
hf₂ : 0 ≠ ∅
this : ∀ b ∈ 0, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (Multiset.prod 0)
state_after: no goals

tactic: use 1
state_before: case intro.intro.intro.cons.inl
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fh : ∅ ≠ ∅ → (∀ b ∈ ∅, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) ∅.prod
hf₂ : fa ::ₘ ∅ ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ ∅, Associated x b
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ ∅).prod
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fh : ∅ ≠ ∅ → (∀ b ∈ ∅, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) ∅.prod
hf₂ : fa ::ₘ ∅ ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ ∅, Associated x b
⊢ Associated (x ^ 1) (fa ::ₘ ∅).prod

tactic: rw [pow_one, Multiset.prod_cons, Multiset.empty_eq_zero, Multiset.prod_zero, mul_one]
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fh : ∅ ≠ ∅ → (∀ b ∈ ∅, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) ∅.prod
hf₂ : fa ::ₘ ∅ ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ ∅, Associated x b
⊢ Associated (x ^ 1) (fa ::ₘ ∅).prod
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fh : ∅ ≠ ∅ → (∀ b ∈ ∅, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) ∅.prod
hf₂ : fa ::ₘ ∅ ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ ∅, Associated x b
⊢ Associated x fa

tactic: exact this _ (Multiset.mem_cons_self _ _)
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fh : ∅ ≠ ∅ → (∀ b ∈ ∅, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) ∅.prod
hf₂ : fa ::ₘ ∅ ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ ∅, Associated x b
⊢ Associated x fa
state_after: no goals

tactic: obtain ⟨n, hn⟩ := fh hf' fun b hb => this _ (Multiset.mem_cons_of_mem hb)
state_before: case intro.intro.intro.cons.inr
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ fs).prod
state_after: case intro.intro.intro.cons.inr.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
n : ℕ
hn : Associated (x ^ n) fs.prod
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ fs).prod

tactic: use n + 1
state_before: case intro.intro.intro.cons.inr.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
n : ℕ
hn : Associated (x ^ n) fs.prod
⊢ ∃ n, Associated (x ^ n) (fa ::ₘ fs).prod
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
n : ℕ
hn : Associated (x ^ n) fs.prod
⊢ Associated (x ^ (n + 1)) (fa ::ₘ fs).prod

tactic: rw [pow_add, Multiset.prod_cons, mul_comm, pow_one]
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
n : ℕ
hn : Associated (x ^ n) fs.prod
⊢ Associated (x ^ (n + 1)) (fa ::ₘ fs).prod
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
n : ℕ
hn : Associated (x ^ n) fs.prod
⊢ Associated (x * x ^ n) (fa * fs.prod)

tactic: exact Associated.mul_mul (this _ (Multiset.mem_cons_self _ _)) hn
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
fa : R
fs : Multiset R
fh : fs ≠ ∅ → (∀ b ∈ fs, Associated x b) → ∃ n, Associated (x ^ n) fs.prod
hf₂ : fa ::ₘ fs ≠ ∅
this : ∀ b ∈ fa ::ₘ fs, Associated x b
hf' : fs ≠ ∅
n : ℕ
hn : Associated (x ^ n) fs.prod
⊢ Associated (x * x ^ n) (fa * fs.prod)
state_after: no goals

tactic: obtain ⟨r, hr₁, hr₂⟩ : ∃ r : R, r ∈ I ∧ r ≠ 0 := by
  by_contra! h; apply hI; rw [eq_bot_iff]; exact h
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
⊢ ∃ n, x ^ n ∈ I
state_after: case intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
r : R
hr₁ : r ∈ I
hr₂ : r ≠ 0
⊢ ∃ n, x ^ n ∈ I

tactic: obtain ⟨n, u, rfl⟩ := H' r hr₂ (le_maximalIdeal hI' hr₁)
state_before: case intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
r : R
hr₁ : r ∈ I
hr₂ : r ≠ 0
⊢ ∃ n, x ^ n ∈ I
state_after: case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
n : ℕ
u : Rˣ
hr₁ : x ^ n * ↑u ∈ I
hr₂ : x ^ n * ↑u ≠ 0
⊢ ∃ n, x ^ n ∈ I

tactic: use n
state_before: case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
n : ℕ
u : Rˣ
hr₁ : x ^ n * ↑u ∈ I
hr₂ : x ^ n * ↑u ≠ 0
⊢ ∃ n, x ^ n ∈ I
state_after: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
n : ℕ
u : Rˣ
hr₁ : x ^ n * ↑u ∈ I
hr₂ : x ^ n * ↑u ≠ 0
⊢ x ^ n ∈ I

tactic: rwa [← I.unit_mul_mem_iff_mem u.isUnit, mul_comm]
state_before: case h
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
n : ℕ
u : Rˣ
hr₁ : x ^ n * ↑u ∈ I
hr₂ : x ^ n * ↑u ≠ 0
⊢ x ^ n ∈ I
state_after: no goals

tactic: by_contra! h
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
⊢ ∃ r ∈ I, r ≠ 0
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h✝ : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
h : ∀ r ∈ I, r = 0
⊢ False

tactic: apply hI
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h✝ : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
h : ∀ r ∈ I, r = 0
⊢ False
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h✝ : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
h : ∀ r ∈ I, r = 0
⊢ I = ⊥

tactic: rw [eq_bot_iff]
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h✝ : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
h : ∀ r ∈ I, r = 0
⊢ I = ⊥
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h✝ : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
h : ∀ r ∈ I, r = 0
⊢ I ≤ ⊥

tactic: exact h
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h✝ : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
h : ∀ r ∈ I, r = 0
⊢ I ≤ ⊥
state_after: no goals

tactic: change ∀ s ∈ I, s ∈ _
state_before: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ I ≤ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ ∀ s ∈ I, s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: by_contra! hI''
state_before: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ ∀ s ∈ I, s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
hI'' : ∃ s ∈ I, s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
⊢ False

tactic: obtain ⟨s, hs₁, hs₂⟩ := hI''
state_before: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
hI'' : ∃ s ∈ I, s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
⊢ False
state_after: case h.a.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
⊢ False

tactic: apply hs₂
state_before: case h.a.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
⊢ False
state_after: case h.a.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
⊢ s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: by_cases hs₃ : s = 0
state_before: case h.a.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
⊢ s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : s = 0
⊢ s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬s = 0
⊢ s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: obtain ⟨n, u, rfl⟩ := H' s hs₃ (le_maximalIdeal hI' hs₁)
state_before: case neg
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬s = 0
⊢ s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case neg.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n * ↑u ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ^ n * ↑u ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: rw [mul_comm, Ideal.unit_mul_mem_iff_mem _ u.isUnit] at hs₁ ⊢
state_before: case neg.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n * ↑u ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ^ n * ↑u ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case neg.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ^ n ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: apply Ideal.pow_le_pow_right (Nat.find_min' this hs₁)
state_before: case neg.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ^ n ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case neg.intro.intro.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ^ n ∈ maximalIdeal R ^ n

tactic: apply Ideal.pow_mem_pow
state_before: case neg.intro.intro.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ^ n ∈ maximalIdeal R ^ n
state_after: case neg.intro.intro.a.hx
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ∈ maximalIdeal R

tactic: exact (H _).mpr (dvd_refl _)
state_before: case neg.intro.intro.a.hx
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
n : ℕ
u : Rˣ
hs₁ : x ^ n ∈ I
hs₂ : x ^ n * ↑u ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : ¬x ^ n * ↑u = 0
⊢ x ∈ maximalIdeal R
state_after: no goals

tactic: rw [hs₃]
state_before: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : s = 0
⊢ s ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : s = 0
⊢ 0 ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this

tactic: exact zero_mem _
state_before: case pos
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
s : R
hs₁ : s ∈ I
hs₂ : s ∉ maximalIdeal R ^ Nat.find this
hs₃ : s = 0
⊢ 0 ∈ maximalIdeal R ^ Nat.find this
state_after: no goals

tactic: rw [hx, Ideal.span_singleton_pow, Ideal.span_le, Set.singleton_subset_iff]
state_before: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ maximalIdeal R ^ Nat.find this ≤ I
state_after: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ x ^ Nat.find this ∈ ↑I

tactic: exact Nat.find_spec this
state_before: case h.a
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
K : Type u_2
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsNoetherianRing R
inst✝¹ : LocalRing R
inst✝ : IsDomain R
I : Ideal R
hI : I ≠ ⊥
h : ¬IsField R
x : R
hx : maximalIdeal R = Ideal.span {x}
hI' : ¬I = ⊤
H : ∀ (r : R), ¬IsUnit r ↔ x ∣ r
this✝ : x ≠ 0
hx' : Irreducible x
H' : ∀ (r : R), r ≠ 0 → r ∈ nonunits R → ∃ n, Associated (x ^ n) r
this : ∃ n, x ^ n ∈ I
⊢ x ^ Nat.find this ∈ ↑I
state_after: no goals