Theorem: IsCyclotomicExtension.Rat.Three.Units.mem
File: Mathlib/NumberTheory/Cyclotomic/Three.lean

tactic: have hrank : rank K = 0 := by
  dsimp only [rank]
  rw [card_eq_nrRealPlaces_add_nrComplexPlaces, nrRealPlaces_eq_zero (n := 3) K (by decide),
    zero_add, nrComplexPlaces_eq_totient_div_two (n := 3)]
  rfl
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: obtain ⟨⟨x, e⟩, hxu, -⟩ := exist_unique_eq_mul_prod _ u
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: case intro.mk.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: replace hxu : u = x := by
  rw [← mul_one x.1, hxu]
  apply congr_arg
  rw [← Finset.prod_empty]
  congr
  rw [Finset.univ_eq_empty_iff, hrank]
  infer_instance
state_before: case intro.mk.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: case intro.mk.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: obtain ⟨n, hnpos, hn⟩ := isOfFinOrder_iff_pow_eq_one.1 <| (CommGroup.mem_torsion _ _).1 x.2
state_before: case intro.mk.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: case intro.mk.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: replace hn : (↑u : K) ^ ((⟨n, hnpos⟩ : ℕ+) : ℕ) = 1 := by
  rw [← map_pow]
  convert map_one (algebraMap (𝓞 K) K)
  rw_mod_cast [hxu, hn]
  simp
state_before: case intro.mk.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: case intro.mk.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: obtain ⟨r, hr3, hru⟩ := hζ.exists_pow_or_neg_mul_pow_of_isOfFinOrder (by decide)
  (isOfFinOrder_iff_pow_eq_one.2 ⟨n, hnpos, hn⟩)
state_before: case intro.mk.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: case intro.mk.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hru : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r ∨ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: replace hr : r ∈ Finset.Ico 0 3 := Finset.mem_Ico.2 ⟨by simp, hr3⟩
state_before: case intro.mk.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hru : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r ∨ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: case intro.mk.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hru : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r ∨ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]

tactic: fin_cases hr <;> rcases hru with h | h <;> simp [h]
state_before: case intro.mk.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
hru : u = η ^ r ∨ u = -η ^ r
⊢ u ∈ [1, -1, η, -η, η ^ 2, -η ^ 2]
state_after: no goals

tactic: dsimp only [rank]
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ rank K = 0
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ Fintype.card (InfinitePlace K) - 1 = 0

tactic: rw [card_eq_nrRealPlaces_add_nrComplexPlaces, nrRealPlaces_eq_zero (n := 3) K (by decide),
  zero_add, nrComplexPlaces_eq_totient_div_two (n := 3)]
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ Fintype.card (InfinitePlace K) - 1 = 0
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ (↑3).totient / 2 - 1 = 0

tactic: rfl
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ (↑3).totient / 2 - 1 = 0
state_after: no goals

tactic: decide
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
⊢ 2 < 3
state_after: no goals

tactic: rw [← mul_one x.1, hxu]
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ u = ↑x
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i = ↑x * 1

tactic: apply congr_arg
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i = ↑x * 1
state_after: case h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i = 1

tactic: rw [← Finset.prod_empty]
state_before: case h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i = 1
state_after: case h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i = ∏ x ∈ ∅, ?m.20921 x

K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ Type ?u.20918

K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ?m.20919 → (𝓞 K)ˣ

tactic: congr
state_before: case h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i = ∏ x ∈ ∅, ?m.20921 x

K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ Type ?u.20918

K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ ?m.20919 → (𝓞 K)ˣ
state_after: case h.e_s
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ Finset.univ = ∅

tactic: rw [Finset.univ_eq_empty_iff, hrank]
state_before: case h.e_s
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ Finset.univ = ∅
state_after: case h.e_s
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ IsEmpty (Fin 0)

tactic: infer_instance
state_before: case h.e_s
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑(x, e).1 * ∏ i : Fin (rank K), fundSystem K i ^ (x, e).2 i
⊢ IsEmpty (Fin 0)
state_after: no goals

tactic: rw [← map_pow]
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
state_after: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ (algebraMap (𝓞 K) K) (↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩) = 1

tactic: convert map_one (algebraMap (𝓞 K) K)
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ (algebraMap (𝓞 K) K) (↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩) = 1
state_after: case h.e'_2.h.e'_6
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1

tactic: rw_mod_cast [hxu, hn]
state_before: case h.e'_2.h.e'_6
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : ↑x ^ n = 1
⊢ ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
state_after: case h.e'_2.h.e'_6
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ 3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : x ^ n = 1
⊢ ↑↑1 = 1

tactic: simp
state_before: case h.e'_2.h.e'_6
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ 3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : x ^ n = 1
⊢ ↑↑1 = 1
state_after: no goals

tactic: decide
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
⊢ Odd ↑3
state_after: no goals

tactic: simp
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hru : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r ∨ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ 0 ≤ r
state_after: no goals

tactic: rcases hru with h | h
state_before: K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hru : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r ∨ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
⊢ u = η ^ r ∨ u = -η ^ r
state_after: case inl
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r
⊢ u = η ^ r ∨ u = -η ^ r

case inr
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ u = η ^ r ∨ u = -η ^ r

tactic: left
state_before: case inl
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r
⊢ u = η ^ r ∨ u = -η ^ r
state_after: case inl.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r
⊢ u = η ^ r

tactic: ext
state_before: case inl.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r
⊢ u = η ^ r
state_after: case inl.h.a.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r
⊢ ↑↑u = ↑↑(η ^ r)

tactic: exact h
state_before: case inl.h.a.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = ζ ^ r
⊢ ↑↑u = ↑↑(η ^ r)
state_after: no goals

tactic: right
state_before: case inr
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ u = η ^ r ∨ u = -η ^ r
state_after: case inr.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ u = -η ^ r

tactic: ext
state_before: case inr.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ u = -η ^ r
state_after: case inr.h.a.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ ↑↑u = ↑↑(-η ^ r)

tactic: exact h
state_before: case inr.h.a.h
K : Type u_1
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {3} ℚ K
ζ : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ ↑3
u : (𝓞 K)ˣ
hrank : rank K = 0
x : ↥(torsion K)
e : Fin (rank K) → ℤ
hxu : u = ↑x
n : ℕ
hnpos : 0 < n
hn : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u ^ ↑⟨n, hnpos⟩ = 1
r : ℕ
hr3 : r < ↑3
hr : r ∈ Finset.Ico 0 3
h : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑u = -ζ ^ r
⊢ ↑↑u = ↑↑(-η ^ r)
state_after: no goals