Theorem: Matrix.Pivot.exists_isTwoBlockDiagonal_list_transvec_mul_mul_list_transvec
File: Mathlib/LinearAlgebra/Matrix/Transvection.lean

tactic: by_cases H : IsTwoBlockDiagonal M
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case pos
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : M.IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: by_cases hM : M (inr unit) (inr unit) ≠ 0
state_before: case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case pos
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
hM : M (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
hM : ¬M (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: push_neg at hM
state_before: case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
hM : ¬M (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: simp only [not_and_or, IsTwoBlockDiagonal, toBlocks₁₂, toBlocks₂₁, ← Matrix.ext_iff] at H
state_before: case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: rcases this with ⟨i, h | h⟩
state_before: case neg
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
this : ∃ i, M (inl i) (inr ()) ≠ 0 ∨ M (inr ()) (inl i) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

case neg.intro.inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: refine ⟨List.nil, List.nil, by simpa using H⟩
state_before: case pos
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : M.IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: no goals

tactic: simpa using H
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : M.IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix []).prod * M * (List.map toMatrix []).prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: no goals

tactic: exact exists_isTwoBlockDiagonal_of_ne_zero M hM
state_before: case pos
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
H : ¬M.IsTwoBlockDiagonal
hM : M (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: no goals

tactic: cases' H with H H
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
⊢ ∃ i, M (inl i) (inr ()) ≠ 0 ∨ M (inr ()) (inl i) ≠ 0
state_after: case inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j
⊢ ∃ i, M (inl i) (inr ()) ≠ 0 ∨ M (inr ()) (inl i) ≠ 0

case inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
⊢ ∃ i, M (inl i) (inr ()) ≠ 0 ∨ M (inr ()) (inl i) ≠ 0

tactic: contrapose! H
state_before: case inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j
⊢ ∃ i, M (inl i) (inr ()) ≠ 0 ∨ M (inr ()) (inl i) ≠ 0
state_after: case inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
⊢ ∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j

tactic: rintro i ⟨⟩
state_before: case inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
⊢ ∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j
state_after: case inl.unit
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
i : Fin r
⊢ of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i PUnit.unit = 0 i PUnit.unit

tactic: exact (H i).1
state_before: case inl.unit
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
i : Fin r
⊢ of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i PUnit.unit = 0 i PUnit.unit
state_after: no goals

tactic: contrapose! H
state_before: case inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
⊢ ∃ i, M (inl i) (inr ()) ≠ 0 ∨ M (inr ()) (inl i) ≠ 0
state_after: case inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
⊢ ∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j

tactic: rintro ⟨⟩ j
state_before: case inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
⊢ ∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
state_after: case inr.unit
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
j : Fin r
⊢ of (fun i j => M (inr i) (inl j)) PUnit.unit j = 0 PUnit.unit j

tactic: exact (H j).2
state_before: case inr.unit
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H : ∀ (i : Fin r), M (inl i) (inr ()) = 0 ∧ M (inr ()) (inl i) = 0
j : Fin r
⊢ of (fun i j => M (inr i) (inl j)) PUnit.unit j = 0 PUnit.unit j
state_after: no goals

tactic: let M' := transvection (inr Unit.unit) (inl i) 1 * M
state_before: case neg.intro.inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: have hM' : M' (inr unit) (inr unit) ≠ 0 := by simpa [M', hM]
state_before: case neg.intro.inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: rcases exists_isTwoBlockDiagonal_of_ne_zero M' hM' with ⟨L, L', hLL'⟩
state_before: case neg.intro.inl
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: rw [Matrix.mul_assoc] at hLL'
state_before: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: refine ⟨L ++ [⟨inr unit, inl i, by simp, 1⟩], L', ?_⟩
state_before: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix (L ++ [{ i := inr (), j := inl i, hij := ⋯, c := 1 }])).prod * M *
      (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: simp only [List.map_append, List.prod_append, Matrix.mul_one, toMatrix_mk, List.prod_cons,
  List.prod_nil, List.map, Matrix.mul_assoc (L.map toMatrix).prod]
state_before: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix (L ++ [{ i := inr (), j := inl i, hij := ⋯, c := 1 }])).prod * M *
      (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * (transvection (inr ()) (inl i) 1 * M * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal

tactic: exact hLL'
state_before: case neg.intro.inl.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * (transvection (inr ()) (inl i) 1 * M * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
state_after: no goals

tactic: simpa [M', hM]
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
⊢ M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
state_after: no goals

tactic: simp
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inl i) (inr ()) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := transvection (inr ()) (inl i) 1 * M
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * (M' * (List.map toMatrix L').prod)).IsTwoBlockDiagonal
⊢ inr () ≠ inl i
state_after: no goals

tactic: let M' := M * transvection (inl i) (inr unit) 1
state_before: case neg.intro.inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: have hM' : M' (inr unit) (inr unit) ≠ 0 := by simpa [M', hM]
state_before: case neg.intro.inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: rcases exists_isTwoBlockDiagonal_of_ne_zero M' hM' with ⟨L, L', hLL'⟩
state_before: case neg.intro.inr
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: refine ⟨L, ⟨inl i, inr unit, by simp, 1⟩::L', ?_⟩
state_before: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ∃ L L', ((List.map toMatrix L).prod * M * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * M *
      (List.map toMatrix ({ i := inl i, j := inr (), hij := ⋯, c := 1 } :: L')).prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: simp only [← Matrix.mul_assoc, toMatrix_mk, List.prod_cons, List.map]
state_before: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * M *
      (List.map toMatrix ({ i := inl i, j := inr (), hij := ⋯, c := 1 } :: L')).prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * M * transvection (inl i) (inr ()) 1 * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: rw [Matrix.mul_assoc (L.map toMatrix).prod]
state_before: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * M * transvection (inl i) (inr ()) 1 * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * (M * transvection (inl i) (inr ()) 1) * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal

tactic: exact hLL'
state_before: case neg.intro.inr.intro.intro
n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ ((List.map toMatrix L).prod * (M * transvection (inl i) (inr ()) 1) * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
state_after: no goals

tactic: simpa [M', hM]
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
⊢ M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
state_after: no goals

tactic: simp
state_before: n : Type u_1
p : Type u_2
R : Type u₂
𝕜 : Type u_3
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : DecidableEq p
inst✝ : CommRing R
r : ℕ
M✝ M : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜
hM : M (inr ()) (inr ()) = 0
H :
  (¬∀ (i : Fin r) (j : Unit), of (fun i j => M (inl i) (inr j)) i j = 0 i j) ∨
    ¬∀ (i : Unit) (j : Fin r), of (fun i j => M (inr i) (inl j)) i j = 0 i j
i : Fin r
h : M (inr ()) (inl i) ≠ 0
M' : Matrix (Fin r ⊕ Unit) (Fin r ⊕ Unit) 𝕜 := M * transvection (inl i) (inr ()) 1
hM' : M' (inr ()) (inr ()) ≠ 0
L L' : List (TransvectionStruct (Fin r ⊕ Unit) 𝕜)
hLL' : ((List.map toMatrix L).prod * M' * (List.map toMatrix L').prod).IsTwoBlockDiagonal
⊢ inl i ≠ inr ()
state_after: no goals