-- Lean 4 proof step from Mathlib.RingTheory.IsTensorProduct (goal)
Goal:
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst : AddCommMonoid M
inst_1 : AddCommMonoid N
inst_2 : CommSemiring R
inst_3 : CommSemiring S
inst_4 : Algebra R S
inst_5 : Module R M
inst_6 : Module R N
inst_7 : Module S N
inst_8 : IsScalarTower R S N
T : Type u_4
O : Type u_5
inst_9 : CommSemiring T
inst_10 : Algebra R T
inst_11 : Algebra S T
inst_12 : IsScalarTower R S T
inst_13 : AddCommMonoid O
inst_14 : Module R O
inst_15 : Module S O
inst_16 : Module T O
inst_17 : IsScalarTower S T O
inst_18 : IsScalarTower R S O
inst_19 : IsScalarTower R T O
f : M →ₗ[R] N
hf : IsBaseChange S f
h : N →ₗ[S] O
hc :
  IsBaseChange T
    ((↑R :
          {S : Type v₃} →
            {M : Type v₂} →
              {M₂ : Type u_5} →
                [inst : Semiring R] →
                  [inst_24 : Semiring S] →
                    [inst_25 : AddCommMonoid M] →
                      [inst_26 : AddCommMonoid M₂] →
                        [inst_27 : Module R M] →
                          [inst_28 : Module R M₂] →
                            [inst_29 : Module S M] →
                              [inst_30 : Module S M₂] →
                                [LinearMap.CompatibleSMul M M₂ R S] → (fₗ : M →ₗ[S] M₂) → M →ₗ[R] M₂)
        h ∘ₗ
      f)
Q : Type (max v₂ u_5 u_4)
inst_20 : AddCommMonoid Q
inst_21 : Module S Q
inst_22 : Module T Q
inst_23 : IsScalarTower S T Q
r : N →ₗ[S] Q
this_1 : Module R Q := Module.restrictScalars R S Q
this_2 : IsScalarTower R S Q
this : IsScalarTower R T Q
r' : M →ₗ[R] Q :=
  (↑R :
        {S : Type v₃} →
          {M : Type v₂} →
            {M₂ : Type (max (max u_4 u_5) v₂)} →
              [inst : Semiring R] →
                [inst_24 : Semiring S] →
                  [inst_25 : AddCommMonoid M] →
                    [inst_26 : AddCommMonoid M₂] →
                      [inst_27 : Module R M] →
                        [inst_28 : Module R M₂] →
                          [inst_29 : Module S M] →
                            [inst_30 : Module S M₂] →
                              [LinearMap.CompatibleSMul M M₂ R S] → (fₗ : M →ₗ[S] M₂) → M →ₗ[R] M₂)
      r ∘ₗ
    f
q : O →ₗ[T] Q := hc.lift r'
h₁ :
  (fun (g' : O →ₗ[T] Q) ↦
      (↑S :
              {S_1 : Type u_4} →
                {M : Type u_5} →
                  {M₂ : Type (max (max v₂ u_5) u_4)} →
                    [inst : Semiring S] →
                      [inst_24 : Semiring S_1] →
                        [inst_25 : AddCommMonoid M] →
                          [inst_26 : AddCommMonoid M₂] →
                            [inst_27 : Module S M] →
                              [inst_28 : Module S M₂] →
                                [inst_29 : Module S_1 M] →
                                  [inst_30 : Module S_1 M₂] →
                                    [LinearMap.CompatibleSMul M M₂ S S_1] → (fₗ : M →ₗ[S_1] M₂) → M →ₗ[S] M₂)
            g' ∘ₗ
          h =
        r)
    q
⊢ ∃! g' : O →ₗ[T] Q,
    (↑S :
            {S_1 : Type u_4} →
              {M : Type u_5} →
                {M₂ : Type (max (max v₂ u_5) u_4)} →
                  [inst : Semiring S] →
                    [inst_24 : Semiring S_1] →
                      [inst_25 : AddCommMonoid M] →
                        [inst_26 : AddCommMonoid M₂] →
                          [inst_27 : Module S M] →
                            [inst_28 : Module S M₂] →
                              [inst_29 : Module S_1 M] →
                                [inst_30 : Module S_1 M₂] →
                                  [LinearMap.CompatibleSMul M M₂ S S_1] → (fₗ : M →ₗ[S_1] M₂) → M →ₗ[S] M₂)
          g' ∘ₗ
        h =
      r
have h₂ : ∀ (y : O →ₗ[T] Q),
  (fun (g' : O →ₗ[T] Q) ↦
        (↑S :
                {S_1 : Type u_4} →
                  {M : Type u_5} →
                    {M₂ : Type (max (max v₂ u_5) u_4)} →
                      [inst : Semiring S] →
                        [inst_24 : Semiring S_1] →
                          [inst_25 : AddCommMonoid M] →
                            [inst_26 : AddCommMonoid M₂] →
                              [inst_27 : Module S M] →
                                [inst_28 : Module S M₂] →
                                  [inst_29 : Module S_1 M] →
                                    [inst_30 : Module S_1 M₂] →
                                      [LinearMap.CompatibleSMul M M₂ S S_1] → (fₗ : M →ₗ[S_1] M₂) → M →ₗ[S] M₂)
              g' ∘ₗ
            h =
          r)
      y →
    y = q
Tactic: refine ⟨q, ?_, ?_⟩