Theorem: LieAlgebra.IsKilling.coe_corootSpace_eq_span_singleton
File: Mathlib/Algebra/Lie/Weights/Killing.lean

tactic: if hα : α.IsZero then
  simp [hα.eq, coroot_eq_zero_iff.mpr hα]
else
  set α' := (cartanEquivDual H).symm α
  suffices (K ∙ coroot α) = K ∙ α' by rw [coe_corootSpace_eq_span_singleton']; exact this.symm
  have : IsUnit (2 * (α α')⁻¹) := by simpa using root_apply_cartanEquivDual_symm_ne_zero hα
  change (K ∙ (2 • (α α')⁻¹ • α')) = _
  simpa [nsmul_eq_smul_cast (R := K), smul_smul] using Submodule.span_singleton_smul_eq this _
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = span K {coroot α}
state_after: no goals

tactic: simp [hα.eq, coroot_eq_zero_iff.mpr hα]
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsZero
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = span K {coroot α}
state_after: no goals

tactic: set α' := (cartanEquivDual H).symm α
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = span K {coroot α}
state_after: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = span K {coroot α}

tactic: suffices (K ∙ coroot α) = K ∙ α' by rw [coe_corootSpace_eq_span_singleton']; exact this.symm
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = span K {coroot α}
state_after: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
⊢ span K {coroot α} = span K {α'}

tactic: have : IsUnit (2 * (α α')⁻¹) := by simpa using root_apply_cartanEquivDual_symm_ne_zero hα
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
⊢ span K {coroot α} = span K {α'}
state_after: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : IsUnit (2 * (α α')⁻¹)
⊢ span K {coroot α} = span K {α'}

tactic: change (K ∙ (2 • (α α')⁻¹ • α')) = _
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : IsUnit (2 * (α α')⁻¹)
⊢ span K {coroot α} = span K {α'}
state_after: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : IsUnit (2 * (α α')⁻¹)
⊢ span K {2 • (α α')⁻¹ • α'} = span K {α'}

tactic: simpa [nsmul_eq_smul_cast (R := K), smul_smul] using Submodule.span_singleton_smul_eq this _
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : IsUnit (2 * (α α')⁻¹)
⊢ span K {2 • (α α')⁻¹ • α'} = span K {α'}
state_after: no goals

tactic: rw [coe_corootSpace_eq_span_singleton']
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : span K {coroot α} = span K {α'}
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = span K {coroot α}
state_after: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : span K {coroot α} = span K {α'}
⊢ span K {(cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)} = span K {coroot α}

tactic: exact this.symm
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : span K {coroot α} = span K {α'}
⊢ span K {(cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)} = span K {coroot α}
state_after: no goals

tactic: simpa using root_apply_cartanEquivDual_symm_ne_zero hα
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
⊢ IsUnit (2 * (α α')⁻¹)
state_after: no goals