Theorem: mem_closure_isSwap
File: Mathlib/GroupTheory/Perm/ClosureSwap.lean

tactic: refine ⟨fun hf ↦ ⟨?_, fun x ↦ mem_orbit_iff.mpr ⟨⟨f, hf⟩, rfl⟩⟩, ?_⟩
state_before: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
⊢ f ∈ closure S ↔ (fixedBy α f)ᶜ.Finite ∧ ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
state_after: case refine_1
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : f ∈ closure S
⊢ (fixedBy α f)ᶜ.Finite

case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
⊢ ((fixedBy α f)ᶜ.Finite ∧ ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → f ∈ closure S

tactic: rintro ⟨fin, hf⟩
state_before: case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
⊢ ((fixedBy α f)ᶜ.Finite ∧ ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → f ∈ closure S
state_after: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
fin : (fixedBy α f)ᶜ.Finite
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
⊢ f ∈ closure S

tactic: set supp := (fixedBy α f)ᶜ with supp_eq
state_before: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
fin : (fixedBy α f)ᶜ.Finite
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
⊢ f ∈ closure S
state_after: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α := (fixedBy α f)ᶜ
fin : supp.Finite
supp_eq : supp = (fixedBy α f)ᶜ
⊢ f ∈ closure S

tactic: suffices h : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S from h supp_eq.symm.subset
state_before: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α := (fixedBy α f)ᶜ
fin : supp.Finite
supp_eq : supp = (fixedBy α f)ᶜ
⊢ f ∈ closure S
state_after: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α := (fixedBy α f)ᶜ
fin : supp.Finite
supp_eq : supp = (fixedBy α f)ᶜ
⊢ (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S

tactic: clear_value supp
state_before: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α := (fixedBy α f)ᶜ
fin : supp.Finite
supp_eq : supp = (fixedBy α f)ᶜ
⊢ (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S
state_after: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α
fin : supp.Finite
supp_eq : supp = (fixedBy α f)ᶜ
⊢ (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S

tactic: clear supp_eq
state_before: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α
fin : supp.Finite
supp_eq : supp = (fixedBy α f)ᶜ
⊢ (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S
state_after: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S

tactic: revert f
state_before: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S
state_after: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S

tactic: apply fin.induction_on ..
state_before: case refine_2.intro
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ supp → f ∈ closure S
state_after: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅ → f ∈ closure S

G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ ∀ {a : α} {s : Set α},
    a ∉ s →
      s.Finite →
        (∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S) →
          ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s → f ∈ closure S

tactic: rintro a s - - ih f hf supp_subset
state_before: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ ∀ {a : α} {s : Set α},
    a ∉ s →
      s.Finite →
        (∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S) →
          ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s → f ∈ closure S
state_after: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
⊢ f ∈ closure S

tactic: refine (mul_mem_cancel_left ((swap_mem_closure_isSwap hS).2 (hf a))).1
  (ih (fun b ↦ ?_) fun b hb ↦ ?_)
state_before: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
⊢ f ∈ closure S
state_after: case refine_1
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
⊢ (swap (f a) a * f) b ∈ orbit (↥(closure S)) b

case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∈ (fixedBy α (swap (f a) a * f))ᶜ
⊢ b ∈ s

tactic: exact finite_compl_fixedBy_closure_iff.mpr (fun f hf ↦ (hS f hf).finite_compl_fixedBy) _ hf
state_before: case refine_1
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
f : Equiv.Perm α
hf : f ∈ closure S
⊢ (fixedBy α f)ᶜ.Finite
state_after: no goals

tactic: rintro f - emp
state_before: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
⊢ ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅ → f ∈ closure S
state_after: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
⊢ f ∈ closure S

tactic: convert (closure S).one_mem
state_before: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
⊢ f ∈ closure S
state_after: case h.e'_4
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
⊢ f = 1

tactic: ext
state_before: case h.e'_4
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
⊢ f = 1
state_after: case h.e'_4.H
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
x✝ : α
⊢ f x✝ = 1 x✝

tactic: by_contra h
state_before: case h.e'_4.H
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
x✝ : α
⊢ f x✝ = 1 x✝
state_after: case h.e'_4.H
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
x✝ : α
h : ¬f x✝ = 1 x✝
⊢ False

tactic: exact emp h
state_before: case h.e'_4.H
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
f : Equiv.Perm α
emp : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ ∅
x✝ : α
h : ¬f x✝ = 1 x✝
⊢ False
state_after: no goals

tactic: rw [Perm.mul_apply, swap_apply_def]
state_before: case refine_1
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
⊢ (swap (f a) a * f) b ∈ orbit (↥(closure S)) b
state_after: case refine_1
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
⊢ (if f b = f a then a else if f b = a then f a else f b) ∈ orbit (↥(closure S)) b

tactic: split_ifs with h1 h2
state_before: case refine_1
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
⊢ (if f b = f a then a else if f b = a then f a else f b) ∈ orbit (↥(closure S)) b
state_after: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : f b = f a
⊢ a ∈ orbit (↥(closure S)) b

case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : ¬f b = f a
h2 : f b = a
⊢ f a ∈ orbit (↥(closure S)) b

case neg
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : ¬f b = f a
h2 : ¬f b = a
⊢ f b ∈ orbit (↥(closure S)) b

tactic: rw [← orbit_eq_iff.mpr (hf b), h1, orbit_eq_iff.mpr (hf a)]
state_before: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : f b = f a
⊢ a ∈ orbit (↥(closure S)) b
state_after: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : f b = f a
⊢ a ∈ orbit (↥(closure S)) a

tactic: apply mem_orbit_self
state_before: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : f b = f a
⊢ a ∈ orbit (↥(closure S)) a
state_after: no goals

tactic: rw [← orbit_eq_iff.mpr (hf b), h2]
state_before: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : ¬f b = f a
h2 : f b = a
⊢ f a ∈ orbit (↥(closure S)) b
state_after: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : ¬f b = f a
h2 : f b = a
⊢ f a ∈ orbit (↥(closure S)) a

tactic: apply hf
state_before: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : ¬f b = f a
h2 : f b = a
⊢ f a ∈ orbit (↥(closure S)) a
state_after: no goals

tactic: exact hf b
state_before: case neg
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
h1 : ¬f b = f a
h2 : ¬f b = a
⊢ f b ∈ orbit (↥(closure S)) b
state_after: no goals

tactic: contrapose! hb
state_before: case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∈ (fixedBy α (swap (f a) a * f))ᶜ
⊢ b ∈ s
state_after: case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
⊢ b ∉ (fixedBy α (swap (f a) a * f))ᶜ

tactic: simp_rw [not_mem_compl_iff, mem_fixedBy, Perm.smul_def, Perm.mul_apply, swap_apply_def,
  apply_eq_iff_eq]
state_before: case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
⊢ b ∉ (fixedBy α (swap (f a) a * f))ᶜ
state_after: case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
⊢ (if b = a then a else if f b = a then f a else f b) = b

tactic: by_cases hb' : f b = b
state_before: case refine_2
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
⊢ (if b = a then a else if f b = a then f a else f b) = b
state_after: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : f b = b
⊢ (if b = a then a else if f b = a then f a else f b) = b

case neg
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : ¬f b = b
⊢ (if b = a then a else if f b = a then f a else f b) = b

tactic: simp [show b = a by simpa [hb] using supp_subset hb']
state_before: case neg
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : ¬f b = b
⊢ (if b = a then a else if f b = a then f a else f b) = b
state_after: no goals

tactic: rw [hb']
state_before: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : f b = b
⊢ (if b = a then a else if f b = a then f a else f b) = b
state_after: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : f b = b
⊢ (if b = a then a else if b = a then f a else b) = b

tactic: split_ifs with h <;> simp only [h]
state_before: case pos
G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : f b = b
⊢ (if b = a then a else if b = a then f a else b) = b
state_after: no goals

tactic: simpa [hb] using supp_subset hb'
state_before: G : Type u_1
α : Type u_2
inst✝² : Group G
inst✝¹ : MulAction G α
inst✝ : DecidableEq α
S : Set (Equiv.Perm α)
hS : ∀ f ∈ S, f.IsSwap
supp : Set α
fin : supp.Finite
a : α
s : Set α
ih : ∀ {f : Equiv.Perm α}, (∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x) → (fixedBy α f)ᶜ ⊆ s → f ∈ closure S
f : Equiv.Perm α
hf : ∀ (x : α), f x ∈ orbit (↥(closure S)) x
supp_subset : (fixedBy α f)ᶜ ⊆ insert a s
b : α
hb : b ∉ s
hb' : ¬f b = b
⊢ b = a
state_after: no goals