Theorem: IsLocalization.localization_localization_surj
File: Mathlib/RingTheory/Localization/LocalizationLocalization.lean

tactic: rcases IsLocalization.surj N x with ⟨⟨y, s⟩, eq₁⟩
state_before: R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1
state_after: case intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑(y, s).2 = (algebraMap S T) (y, s).1
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1

tactic: rcases IsLocalization.surj M y with ⟨⟨z, t⟩, eq₂⟩
state_before: case intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑(y, s).2 = (algebraMap S T) (y, s).1
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1
state_after: case intro.mk.intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑(y, s).2 = (algebraMap S T) (y, s).1
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑(z, t).2 = (algebraMap R S) (z, t).1
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1

tactic: rcases IsLocalization.surj M (s : S) with ⟨⟨z', t'⟩, eq₃⟩
state_before: case intro.mk.intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑(y, s).2 = (algebraMap S T) (y, s).1
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑(z, t).2 = (algebraMap R S) (z, t).1
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1
state_after: case intro.mk.intro.mk.intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑(y, s).2 = (algebraMap S T) (y, s).1
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑(z, t).2 = (algebraMap R S) (z, t).1
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑(z', t').2 = (algebraMap R S) (z', t').1
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1

tactic: dsimp only at eq₁ eq₂ eq₃
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑(y, s).2 = (algebraMap S T) (y, s).1
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑(z, t).2 = (algebraMap R S) (z, t).1
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑(z', t').2 = (algebraMap R S) (z', t').1
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1
state_after: case intro.mk.intro.mk.intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1

tactic: refine ⟨⟨z * t', z' * t, ?_⟩, ?_⟩
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ ∃ y, x * (algebraMap R T) ↑y.2 = (algebraMap R T) y.1
state_after: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ z' * ↑t ∈ localizationLocalizationSubmodule M N

case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_2
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ x * (algebraMap R T) ↑(z * ↑t', ⟨z' * ↑t, ?intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1⟩).2 =
    (algebraMap R T) (z * ↑t', ⟨z' * ↑t, ?intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1⟩).1

tactic: rw [mem_localizationLocalizationSubmodule]
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ z' * ↑t ∈ localizationLocalizationSubmodule M N
state_after: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ ∃ y z, (algebraMap R S) (z' * ↑t) = ↑y * (algebraMap R S) ↑z

tactic: refine ⟨s, t * t', ?_⟩
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ ∃ y z, (algebraMap R S) (z' * ↑t) = ↑y * (algebraMap R S) ↑z
state_after: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ (algebraMap R S) (z' * ↑t) = ↑s * (algebraMap R S) ↑(t * t')

tactic: rw [RingHom.map_mul, ← eq₃, mul_assoc, ← RingHom.map_mul, mul_comm t, Submonoid.coe_mul]
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ (algebraMap R S) (z' * ↑t) = ↑s * (algebraMap R S) ↑(t * t')
state_after: no goals

tactic: simp only [Subtype.coe_mk, RingHom.map_mul, IsScalarTower.algebraMap_apply R S T, ← eq₃, ← eq₂,
  ← eq₁]
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_2
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ x * (algebraMap R T) ↑(z * ↑t', ⟨z' * ↑t, ⋯⟩).2 = (algebraMap R T) (z * ↑t', ⟨z' * ↑t, ⋯⟩).1
state_after: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_2
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ x * ((algebraMap S T) ↑s * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t') * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t)) =
    x * (algebraMap S T) ↑s * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t) * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t')

tactic: ring
state_before: case intro.mk.intro.mk.intro.mk.refine_2
R : Type u_1
inst✝⁹ : CommSemiring R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring S
inst✝⁷ : Algebra R S
P : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring P
N : Submonoid S
T : Type u_4
inst✝⁵ : CommSemiring T
inst✝⁴ : Algebra R T
inst✝³ : Algebra S T
inst✝² : IsScalarTower R S T
inst✝¹ : IsLocalization M S
inst✝ : IsLocalization N T
x : T
y : S
s : ↥N
eq₁ : x * (algebraMap S T) ↑s = (algebraMap S T) y
z : R
t : ↥M
eq₂ : y * (algebraMap R S) ↑t = (algebraMap R S) z
z' : R
t' : ↥M
eq₃ : ↑s * (algebraMap R S) ↑t' = (algebraMap R S) z'
⊢ x * ((algebraMap S T) ↑s * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t') * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t)) =
    x * (algebraMap S T) ↑s * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t) * (algebraMap S T) ((algebraMap R S) ↑t')
state_after: no goals