Theorem: mk_eq_mk_of_basis
File: Mathlib/LinearAlgebra/Dimension/StrongRankCondition.lean

tactic: haveI := nontrivial_of_invariantBasisNumber R
state_before: R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: cases fintypeOrInfinite ι
state_before: R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inl
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Fintype ι
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

case inr
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: haveI := basis_finite_of_finite_spans _ (Set.finite_range v) v.span_eq v'
state_before: case inl
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Fintype ι
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inl
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝ : Fintype ι
this : Finite ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: cases nonempty_fintype ι'
state_before: case inl
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝ : Fintype ι
this : Finite ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: rw [Cardinal.mk_fintype, Cardinal.mk_fintype]
state_before: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ lift.{w', w} ↑(Fintype.card ι) = lift.{w, w'} ↑(Fintype.card ι')

tactic: simp only [Cardinal.lift_natCast, Cardinal.natCast_inj]
state_before: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ lift.{w', w} ↑(Fintype.card ι) = lift.{w, w'} ↑(Fintype.card ι')
state_after: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ Fintype.card ι = Fintype.card ι'

tactic: apply card_eq_of_linearEquiv R
state_before: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ Fintype.card ι = Fintype.card ι'
state_after: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ (ι → R) ≃ₗ[R] ι' → R

tactic: exact
  (Finsupp.linearEquivFunOnFinite R R ι).symm.trans v.repr.symm ≪≫ₗ v'.repr ≪≫ₗ
    Finsupp.linearEquivFunOnFinite R R ι'
state_before: case inl.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝¹ : Fintype ι
this : Finite ι'
val✝ : Fintype ι'
⊢ (ι → R) ≃ₗ[R] ι' → R
state_after: no goals

tactic: have w₁ := infinite_basis_le_maximal_linearIndependent' v _ v'.linearIndependent v'.maximal
state_before: case inr
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inr
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: rcases Cardinal.lift_mk_le'.mp w₁ with ⟨f⟩
state_before: case inr
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inr.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
f : ι ↪ ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: haveI : Infinite ι' := Infinite.of_injective f f.2
state_before: case inr.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
f : ι ↪ ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inr.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
f : ι ↪ ι'
this : Infinite ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: have w₂ := infinite_basis_le_maximal_linearIndependent' v' _ v.linearIndependent v.maximal
state_before: case inr.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
f : ι ↪ ι'
this : Infinite ι'
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: case inr.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
f : ι ↪ ι'
this : Infinite ι'
w₂ : lift.{w, w'} #ι' ≤ lift.{w', w} #ι
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'

tactic: exact le_antisymm w₁ w₂
state_before: case inr.intro
R : Type u
M : Type v
inst✝³ : Ring R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
ι : Type w
ι' : Type w'
inst✝ : InvariantBasisNumber R
v : Basis ι R M
v' : Basis ι' R M
this✝ : Nontrivial R
val✝ : Infinite ι
w₁ : lift.{w', w} #ι ≤ lift.{w, w'} #ι'
f : ι ↪ ι'
this : Infinite ι'
w₂ : lift.{w, w'} #ι' ≤ lift.{w', w} #ι
⊢ lift.{w', w} #ι = lift.{w, w'} #ι'
state_after: no goals