Theorem: Associates.eq_pow_of_mul_eq_pow
File: Mathlib/RingTheory/UniqueFactorizationDomain.lean

tactic: nontriviality α
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
⊢ ∃ d, a = d ^ k
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
⊢ ∃ d, a = d ^ k

tactic: by_cases hk0 : k = 0
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
⊢ ∃ d, a = d ^ k
state_after: case pos
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : k = 0
⊢ ∃ d, a = d ^ k

case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
⊢ ∃ d, a = d ^ k

tactic: use 1
state_before: case pos
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : k = 0
⊢ ∃ d, a = d ^ k
state_after: case h
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : k = 0
⊢ a = 1 ^ k

tactic: rw [hk0, pow_zero] at h ⊢
state_before: case h
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : k = 0
⊢ a = 1 ^ k
state_after: case h
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = 1
a✝ : Nontrivial α
hk0 : k = 0
⊢ a = 1

tactic: apply (mul_eq_one_iff.1 h).1
state_before: case h
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = 1
a✝ : Nontrivial α
hk0 : k = 0
⊢ a = 1
state_after: no goals

tactic: refine is_pow_of_dvd_count ha fun p hp ↦ ?_
state_before: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
⊢ ∃ d, a = d ^ k
state_after: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ k ∣ p.count a.factors

tactic: apply dvd_count_of_dvd_count_mul hb hp hab
state_before: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ k ∣ p.count a.factors
state_after: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ k ∣ p.count (a * b).factors

tactic: rw [h]
state_before: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ k ∣ p.count (a * b).factors
state_after: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ k ∣ p.count (c ^ k).factors

tactic: apply dvd_count_pow _ hp
state_before: case neg
α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ k ∣ p.count (c ^ k).factors
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ c ≠ 0

tactic: rintro rfl
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b c : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
h : a * b = c ^ k
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
⊢ c ≠ 0
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
h : a * b = 0 ^ k
⊢ False

tactic: rw [zero_pow hk0] at h
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
h : a * b = 0 ^ k
⊢ False
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
h : a * b = 0
⊢ False

tactic: cases mul_eq_zero.mp h <;> contradiction
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : CancelCommMonoidWithZero α
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid α
a b : Associates α
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hab : ∀ (d : Associates α), d ∣ a → d ∣ b → ¬Prime d
k : ℕ
a✝ : Nontrivial α
hk0 : ¬k = 0
p : Associates α
hp : Irreducible p
h : a * b = 0
⊢ False
state_after: no goals