awhecmu/canonical-drafter-extract-mathlib huggingface dataset:
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (goal)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
x : ↥(↑I : Submodule R A)
simp_rw :
  Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (∑ i : ↥S,
      (↑(HSMul.hSMul.{u, u_4, u_4} (α := R) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R)
            (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)) :
        A))
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
simp_rw₁ :
  Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (∑ x_1 : ↥S, HSMul.hSMul.{u, u_4, u_4} (α := R) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x x_1 : R) (b x_1))
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
⊢ Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (↑(∑ x_1 : ↥S,
          HSMul.hSMul.{u, u_4, u_4} (α := R) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x x_1 : R)
            (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b x_1) ⋯)) :
      A)
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
have simp_rw₂ : Eq.{u_4 + 1} (α := A)
  (∑ x_1 : ↥S,
    HMul.hMul (α := A) ((algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x x_1 : R) : A)
      (b x_1))
  (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
Tactic: simp_rw [coe_sum, coe_smul, Algebra.smul_def, hf, mul_assoc, ← Finset.mul_sum,
      Algebra.smul_mul_assoc, eq, (Finset.sum_coe_sort ..).trans hr.2, mul_one, id_apply]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (goal)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
x : ↥(↑I : Submodule R A)
simp_rw :
  Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (∑ i : ↥S,
      (↑(HSMul.hSMul.{u, u_4, u_4} (α := R) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R)
            (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)) :
        A))
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
simp_rw₁ :
  Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (∑ x_1 : ↥S, HSMul.hSMul.{u, u_4, u_4} (α := R) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x x_1 : R) (b x_1))
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
simp_rw₂ :
  Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (∑ x_1 : ↥S,
      HMul.hMul (α := A) ((algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x x_1 : R) : A)
        (b x_1))
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
⊢ Eq.{u_4 + 1} (α := A)
    (↑(∑ x_1 : ↥S,
          HSMul.hSMul.{u, u_4, u_4} (α := R) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x x_1 : R)
            (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b x_1) ⋯)) :
      A)
    (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
have simp_rw₃ : Eq.{u_4 + 1} (α := A) (∑ x_1 : ↥S, (↑x : A) * r (↑x_1 : A) • a x_1 * b x_1)
  (↑((LinearMap.id : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥(↑I : Submodule R A)) x) : A)
Tactic: simp_rw [coe_sum, coe_smul, Algebra.smul_def, hf, mul_assoc, ← Finset.mul_sum,
      Algebra.smul_mul_assoc, eq, (Finset.sum_coe_sort ..).trans hr.2, mul_one, id_apply]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (hypothesis)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
⊢ Projective.{u, u_4} R ↥(↑I : Submodule R A) ∧
    Function.Bijective (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (β := A)
      (⇑(mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype) : (a : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → A)
have hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
Tactic: have hgf : g ∘ₗ f = .id := LinearMap.ext fun x ↦ Subtype.ext <| by
    simp only [g, lsum_apply, comp_apply, sum_apply, toSpanSingleton_apply, proj_apply]
    simp_rw [coe_sum, coe_smul, Algebra.smul_def, hf, mul_assoc, ← Finset.mul_sum,
      Algebra.smul_mul_assoc, eq, (Finset.sum_coe_sort ..).trans hr.2, mul_one, id_apply]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (goal)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
m : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A := mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype
⊢ ((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
      (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R)) =
    (LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ m
have a₁ : ∀ (x : A) (x_1 : ↥(↑I : Submodule R A)) (x_2 : ↥S),
  Eq (α := A)
    (((((AlgebraTensorModule.curry
                    (((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
                      (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R))) :
                  A →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → A) :
                (a : A) → ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → A)
              x :
            ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → A) :
          (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → A)
        x_1 x_2 :
      A)
    (((((AlgebraTensorModule.curry
                    ((LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ
                      m) :
                  A →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → A) :
                (a : A) → ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → A)
              x :
            ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → A) :
          (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → A)
        x_1 x_2 :
      A)
Tactic: ext
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (hypothesis)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
m : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A := mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype
⊢ Projective.{u, u_4} R ↥(↑I : Submodule R A) ∧
    Function.Bijective (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (β := A) (⇑m : (a : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → A)
have eq₁ : ((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
    (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R)) =
  (LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ m
Tactic: have eq : (piScalarRight R R A S).toLinearMap ∘ₗ f.lTensor A =
      (.pi fun i : S ↦ mulRight R (r i • a i)) ∘ₗ m := by
    ext; simp [(Algebra.smul_def ..).trans (Algebra.commutes ..), hf, m, mul_assoc]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (goal)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq_1 : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
m : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A := mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype
eq :
  ((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
      (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R)) =
    (LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ m
⊢ Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A g ∘ₗ lTensor A f) LinearMap.id
have rw : Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A (g ∘ₗ f)) LinearMap.id
Tactic: rw [← lTensor_comp, hgf, lTensor_id]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (goal)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq_1 : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
m : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A := mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype
eq :
  ((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
      (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R)) =
    (LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ m
rw : Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A (g ∘ₗ f)) LinearMap.id
⊢ Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A g ∘ₗ lTensor A f) LinearMap.id
have rw₁ : Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A LinearMap.id) LinearMap.id
Tactic: rw [← lTensor_comp, hgf, lTensor_id]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (goal)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq_1 : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
m : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A := mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype
eq :
  ((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
      (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R)) =
    (LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ m
rw : Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A (g ∘ₗ f)) LinearMap.id
rw₁ : Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A LinearMap.id) LinearMap.id
⊢ Eq (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (lTensor A g ∘ₗ lTensor A f) LinearMap.id
have rw₂ : Eq.{u_4 + 1} (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) LinearMap.id LinearMap.id
Tactic: rw [← lTensor_comp, hgf, lTensor_id]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.PicardGroup (hypothesis)
Goal:
R : Type u
A : Type u_4
inst : CommSemiring R
inst_1 : Semiring A
inst_2 : Algebra R A
inst_3 : FaithfulSMul R A
I : (Submodule R A)ˣ
T T' : Finset A
hT : (↑T : Set A) ⊆ (↑(↑I⁻¹ : Submodule R A) : Set A)
hT' : (↑T' : Set A) ⊆ (↑(↑I : Submodule R A) : Set A)
S : Finset A := Finset.image₂ (fun (x1 x2 : A) ↦ x1 * x2) T T'
r : A → R
hr : Function.support r ⊆ (↑S : Set A) ∧ Eq (α := A) (∑ a ∈ S, r a • a) 1
a : (i : ↥S) → A
ha : ∀ (i : ↥S), a i ∈ T
b : (i : ↥S) → A
hb : ∀ (i : ↥S), b i ∈ T'
eq_1 : ∀ (i : ↥S), a i * b i = (↑i : A)
f : ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥S → R :=
  LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ R) fun (i : ↥S) ↦
    ((↑(LinearEquiv.symm (LinearEquiv.ofInjective (Algebra.linearMap R A) ⋯)) :
          LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) :
        LinearMap.{u, u, u_4, u} (RingHom.id R) (↥(range (Algebra.linearMap R A))) R) ∘ₗ
      (restrict (LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ⋯ :
        ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] ↥(range (Algebra.linearMap R A)))
hf :
  ∀ (x : ↥(↑I : Submodule R A)) (i : ↥S),
    (algebraMap R A : (a : R) → A) ((f : (a : ↥(↑I : Submodule R A)) → ↥S → R) x i : R) = (↑x : A) * r (↑i : A) • a i
g : (↥S → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A) :=
  (lsum R (fun (a : ↥S) ↦ R) ℕ :
      (a : (i : ↥S) → R →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → ((i : ↥S) → R) →ₗ[R] ↥(↑I : Submodule R A))
    fun (i : ↥S) ↦
    toSpanSingleton R (↥(↑I : Submodule R A)) (Subtype.mk (p := fun (x : A) ↦ x ∈ (↑I : Submodule R A)) (b i) ⋯)
hgf : g ∘ₗ f = LinearMap.id
m : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A := mul' R A ∘ₗ lTensor A (↑I : Submodule R A).subtype
eq :
  ((↑(piScalarRight R R A ↥S) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) : A ⊗[R] (↥S → R) →ₗ[R] ↥S → A) ∘ₗ
      (lTensor A f : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A) →ₗ[R] A ⊗[R] (↥S → R)) =
    (LinearMap.pi (φ := fun (a : ↥S) ↦ A) fun (i : ↥S) ↦ LinearMap.mulRight R (r (↑i : A) • a i)) ∘ₗ m
⊢ Projective.{u, u_4} R ↥(↑I : Submodule R A) ∧
    Function.Bijective (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (β := A) (⇑m : (a : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → A)
have this : Function.Injective.{u_4 + 1, u_4 + 1} (α := A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) (β := ↥S → A)
  (Function.comp (β := A ⊗[R] (↥S → R))
    (⇑(piScalarRight R R A ↥S : A ⊗[R] (↥S → R) ≃ₗ[R] ↥S → A) : (a : A ⊗[R] (↥S → R)) → ↥S → A)
    (⇑(lTensor A f) : (a : A ⊗[R] ↥(↑I : Submodule R A)) → A ⊗[R] (↥S → R)))
Tactic: have := (piScalarRight R R A S).injective.comp <| injective_of_comp_eq_id
    (f.lTensor A) (g.lTensor A) <| by rw [← lTensor_comp, hgf, lTensor_id]