-- Module: Mathlib.Algebra.MonoidAlgebra.Grading
Goal:
M : Type u_1
ι : Type u_2
R : Type u_3
inst : AddMonoid M
inst_1 : DecidableEq ι
inst_2 : AddMonoid ι
inst_3 : CommSemiring R
f : M →+ ι
i j : Multiplicative M
⊢ HMul.hMul (α := ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i)) (β := ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
      (((DirectSum.of (ι := ι) (fun (i : ι) ↦ ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι) :
              ↥(gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
                    ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι)) →+
                ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i)) :
            (a :
                ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι)
                    ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i)))) →
              ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
          (Subtype.mk (p := fun (x : R[M]) ↦
            Membership.mem (γ := Submodule R R[M])
              (gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι))
              x)
            (Finsupp.single ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i) 1) ⋯) :
        ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
      (((DirectSum.of (ι := ι) (fun (i : ι) ↦ ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι) :
              ↥(gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
                    ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι)) →+
                ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i)) :
            (a :
                ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι)
                    ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j)))) →
              ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
          (Subtype.mk (p := fun (x : R[M]) ↦
            Membership.mem (γ := Submodule R R[M])
              (gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι))
              x)
            (Finsupp.single ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j) 1) ⋯) :
        ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i)) =
    ((DirectSum.of (fun (i : ι) ↦ ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
            (HAdd.hAdd (α := ι) (β := ι)
              ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι)
              ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι)) :
          ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι)
                (HAdd.hAdd (α := ι) (β := ι)
                  ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι)
                  ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι))) →+
            ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i)) :
        (a :
            ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι)
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i) +
                  (f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j)))) →
          ⨁ (i : ι), ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i))
      (@GradedMonoid.GMul.mul ι (fun (i : ι) ↦ ↥(gradeBy R (⇑f : (a : M) → ι) i)) (AddSemigroup.toAdd : Add ι) _
        ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι)
        ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι)
        (Subtype.mk (p := fun (x : R[M]) ↦
            Membership.mem (γ := Submodule R R[M])
              (gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι))
              x)
            (Finsupp.single ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i) 1) ⋯ :
          ↥(gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
              ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) i : M) : ι)))
        (Subtype.mk (p := fun (x : R[M]) ↦
            Membership.mem (γ := Submodule R R[M])
              (gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
                ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι))
              x)
            (Finsupp.single ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j) 1) ⋯ :
          ↥(gradeBy.{u_1, u_2, u_3} (ι := ι) R ((⇑f : (a : M) → ι) : (a : M) → ι)
              ((f : (a : M) → ι) ((Multiplicative.toAdd : (a : Multiplicative M) → M) j : M) : ι))))

Tactic:
DirectSum.of_mul_of (A := (fun i : ι => gradeBy R f i)) _ _

Premises used: DirectSum.of_mul_of