Theorem: LieSubalgebra.coe_lieSpan_submodule_eq_iff
File: Mathlib/Algebra/Lie/Subalgebra.lean

tactic: rw [p.exists_lieSubalgebra_coe_eq_iff]
state_before: R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
⊢ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p ↔ ∃ K, K.toSubmodule = p
state_after: R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
⊢ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p ↔ ∀ (x y : L), x ∈ p → y ∈ p → ⁅x, y⁆ ∈ p

tactic: constructor <;> intro h
state_before: R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
⊢ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p ↔ ∀ (x y : L), x ∈ p → y ∈ p → ⁅x, y⁆ ∈ p
state_after: case mp
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
⊢ ∀ (x y : L), x ∈ p → y ∈ p → ⁅x, y⁆ ∈ p

case mpr
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : ∀ (x y : L), x ∈ p → y ∈ p → ⁅x, y⁆ ∈ p
⊢ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p

tactic: intro x m hm
state_before: case mp
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
⊢ ∀ (x y : L), x ∈ p → y ∈ p → ⁅x, y⁆ ∈ p
state_after: case mp
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
x m : L
hm : x ∈ p
⊢ m ∈ p → ⁅x, m⁆ ∈ p

tactic: rw [← h, mem_coe_submodule]
state_before: case mp
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
x m : L
hm : x ∈ p
⊢ m ∈ p → ⁅x, m⁆ ∈ p
state_after: case mp
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
x m : L
hm : x ∈ p
⊢ m ∈ lieSpan R L ↑p → ⁅x, m⁆ ∈ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule

tactic: exact lie_mem _ (subset_lieSpan hm)
state_before: case mp
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
x m : L
hm : x ∈ p
⊢ m ∈ lieSpan R L ↑p → ⁅x, m⁆ ∈ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule
state_after: no goals

tactic: rw [← coe_to_submodule_mk p @h, coe_to_submodule, coe_to_submodule_eq_iff, lieSpan_eq]
state_before: case mpr
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
s : Set L
p : Submodule R L
h : ∀ (x y : L), x ∈ p → y ∈ p → ⁅x, y⁆ ∈ p
⊢ (lieSpan R L ↑p).toSubmodule = p
state_after: no goals