Theorem: LieSubmodule.lieIdeal_oper_eq_tensor_map_range
File: Mathlib/Algebra/Lie/TensorProduct.lean

tactic: rw [← coe_toSubmodule_eq_iff, lieIdeal_oper_eq_linear_span, LieModuleHom.coeSubmodule_range,
  LieModuleHom.coe_linearMap_comp, LinearMap.range_comp, mapIncl_def, coe_linearMap_map,
  TensorProduct.map_range_eq_span_tmul, Submodule.map_span]
state_before: R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ ⁅I, N⁆ = ((toModuleHom R L M).comp (mapIncl I N)).range
state_after: R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ Submodule.span R {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} =
    Submodule.span R (⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t})

tactic: congr
state_before: R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ Submodule.span R {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} =
    Submodule.span R (⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t})
state_after: case e_s
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} = ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}

tactic: ext m
state_before: case e_s
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} = ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}
state_after: case e_s.h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} ↔ m ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}

tactic: constructor
state_before: case e_s.h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} ↔ m ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}
state_after: case e_s.h.mp
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} → m ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}

case e_s.h.mpr
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ m ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t} → m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}

tactic: rintro ⟨⟨x, hx⟩, ⟨n, hn⟩, rfl⟩
state_before: case e_s.h.mp
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} → m ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}
state_after: case e_s.h.mp.intro.mk.intro.mk
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆ ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}

tactic: use x ⊗ₜ n
state_before: case e_s.h.mp.intro.mk.intro.mk
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆ ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}
state_after: case h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ x ⊗ₜ[R] n ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t} ∧ ↑(toModuleHom R L M) (x ⊗ₜ[R] n) = ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆

tactic: constructor
state_before: case h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ x ⊗ₜ[R] n ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t} ∧ ↑(toModuleHom R L M) (x ⊗ₜ[R] n) = ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆
state_after: case h.left
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ x ⊗ₜ[R] n ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}

case h.right
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ ↑(toModuleHom R L M) (x ⊗ₜ[R] n) = ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆

tactic: use ⟨x, hx⟩, ⟨n, hn⟩
state_before: case h.left
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ x ⊗ₜ[R] n ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}
state_after: case h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ ↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩ = x ⊗ₜ[R] n

tactic: simp
state_before: case h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ ↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩ = x ⊗ₜ[R] n
state_after: no goals

tactic: simp
state_before: case h.right
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
x : L
hx : x ∈ I
n : M
hn : n ∈ N
⊢ ↑(toModuleHom R L M) (x ⊗ₜ[R] n) = ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆
state_after: no goals

tactic: rintro ⟨t, ⟨⟨x, hx⟩, ⟨n, hn⟩, rfl⟩, h⟩
state_before: case e_s.h.mpr
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ m ∈ ⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t} → m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
state_after: case e_s.h.mpr.intro.intro.intro.mk.intro.mk
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
x : L
hx : x ∈ ↑I
n : M
hn : n ∈ ↑N
h : ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) = m
⊢ m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}

tactic: rw [← h]
state_before: case e_s.h.mpr.intro.intro.intro.mk.intro.mk
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
x : L
hx : x ∈ ↑I
n : M
hn : n ∈ ↑N
h : ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) = m
⊢ m ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
state_after: case e_s.h.mpr.intro.intro.intro.mk.intro.mk
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
x : L
hx : x ∈ ↑I
n : M
hn : n ∈ ↑N
h : ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) = m
⊢ ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}

tactic: use ⟨x, hx⟩, ⟨n, hn⟩
state_before: case e_s.h.mpr.intro.intro.intro.mk.intro.mk
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
x : L
hx : x ∈ ↑I
n : M
hn : n ∈ ↑N
h : ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) = m
⊢ ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
state_after: case h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
x : L
hx : x ∈ ↑I
n : M
hn : n ∈ ↑N
h : ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) = m
⊢ ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆ = ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩)

tactic: simp
state_before: case h
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
x : L
hx : x ∈ ↑I
n : M
hn : n ∈ ↑N
h : ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩) = m
⊢ ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑⟨n, hn⟩⁆ = ↑(toModuleHom R L M) (↑(incl I) ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ↑N.incl ⟨n, hn⟩)
state_after: no goals