Theorem: RingHom.isIntegralElem_leadingCoeff_mul
File: Mathlib/RingTheory/IntegralClosure.lean

tactic: by_cases h' : 1 ≤ p.natDegree
state_before: R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

tactic: use normalizeScaleRoots p
state_before: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case h
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
⊢ (normalizeScaleRoots p).Monic ∧ eval₂ f (f p.leadingCoeff * x) (normalizeScaleRoots p) = 0

tactic: have : p ≠ 0 := fun h'' => by
  rw [h'', natDegree_zero] at h'
  exact Nat.not_succ_le_zero 0 h'
state_before: case h
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
⊢ (normalizeScaleRoots p).Monic ∧ eval₂ f (f p.leadingCoeff * x) (normalizeScaleRoots p) = 0
state_after: case h
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
this : p ≠ 0
⊢ (normalizeScaleRoots p).Monic ∧ eval₂ f (f p.leadingCoeff * x) (normalizeScaleRoots p) = 0

tactic: use normalizeScaleRoots_monic p this
state_before: case h
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
this : p ≠ 0
⊢ (normalizeScaleRoots p).Monic ∧ eval₂ f (f p.leadingCoeff * x) (normalizeScaleRoots p) = 0
state_after: case right
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
this : p ≠ 0
⊢ eval₂ f (f p.leadingCoeff * x) (normalizeScaleRoots p) = 0

tactic: rw [normalizeScaleRoots_eval₂_leadingCoeff_mul p h' f x, h, mul_zero]
state_before: case right
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
this : p ≠ 0
⊢ eval₂ f (f p.leadingCoeff * x) (normalizeScaleRoots p) = 0
state_after: no goals

tactic: rw [h'', natDegree_zero] at h'
state_before: R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ p.natDegree
h'' : p = 0
⊢ False
state_after: R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ 0
h'' : p = 0
⊢ False

tactic: exact Nat.not_succ_le_zero 0 h'
state_before: R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : 1 ≤ 0
h'' : p = 0
⊢ False
state_after: no goals

tactic: by_cases hp : p.map f = 0
state_before: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

tactic: apply_fun fun q => coeff q p.natDegree at hp
state_before: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : (Polynomial.map f p).coeff p.natDegree = coeff 0 p.natDegree
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

tactic: rw [coeff_map, coeff_zero, coeff_natDegree] at hp
state_before: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : (Polynomial.map f p).coeff p.natDegree = coeff 0 p.natDegree
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : f p.leadingCoeff = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

tactic: rw [hp, zero_mul]
state_before: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : f p.leadingCoeff = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : f p.leadingCoeff = 0
⊢ f.IsIntegralElem 0

tactic: exact f.isIntegralElem_zero
state_before: case pos
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : f p.leadingCoeff = 0
⊢ f.IsIntegralElem 0
state_after: no goals

tactic: rw [Nat.one_le_iff_ne_zero, Classical.not_not] at h'
state_before: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : ¬1 ≤ p.natDegree
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

tactic: rw [eq_C_of_natDegree_eq_zero h', eval₂_C] at h
state_before: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : eval₂ f x p = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : f (p.coeff 0) = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)

tactic: suffices p.map f = 0 by exact (hp this).elim
state_before: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : f (p.coeff 0) = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : f (p.coeff 0) = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ Polynomial.map f p = 0

tactic: rw [eq_C_of_natDegree_eq_zero h', map_C, h, C_eq_zero]
state_before: case neg
R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : f (p.coeff 0) = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
⊢ Polynomial.map f p = 0
state_after: no goals

tactic: exact (hp this).elim
state_before: R : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
S : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R B
f✝¹ : R →+* S
f✝ : R →+* B
f : R →+* S
p : R[X]
x : S
h : f (p.coeff 0) = 0
h' : p.natDegree = 0
hp : ¬Polynomial.map f p = 0
this : Polynomial.map f p = 0
⊢ f.IsIntegralElem (f p.leadingCoeff * x)
state_after: no goals