awhecmu/canonical-drafter-extract-mathlib huggingface dataset:
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
h :
  HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M)) =
    (P.root : (a : ι) → M) i
⊢ HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) =
    HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)

Tactic:
replace h : s • P.root i = P.root i - P.root j := by rw [← sub_eq_of_eq_add h.symm]; module
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
h :
  HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) =
    HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
⊢ HSMul.hSMul (β := M) (s - 1) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) +
      HSMul.hSMul (α := ℤ) (β := M) 1 ((P.root : (a : ι) → M) j : M) =
    0

Tactic:
simp [sub_smul, h]

Premises used: sub_smul
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
h :
  HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) =
    HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
⊢ ∀ (_ : s - 1 = 0), Ne (α := ℤ) 1 0

Tactic:
lia
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
h :
  HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) =
    HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
⊢ ∃ (s : ℤ) (t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 ∧
      ∀ (_ : s = 0), t ≠ 0

Tactic:
exact ⟨s - 1, 1, by simp [sub_smul, h], by lia⟩
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
⊢ Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)

Tactic:
have hli_ne : P.root l ≠ P.root i := by
    rw [hl]
    contrapose! h
    replace h : s • P.root i = P.root i - P.root j := by rw [← sub_eq_of_eq_add h.symm]; module
    exact ⟨s - 1, 1, by simp [sub_smul, h], by lia⟩
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hli_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)
⊢ ∀ (h : P.pairingIn ℤ k i < 0)
    (h' : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)),
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M))

Tactic:
have := P.root_add_root_mem_of_pairingIn_neg (i := k) (j := i)
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hli_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)
this :
  ∀ (h : P.pairingIn ℤ k i < 0)
    (h' : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)),
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contrapose! :
  ∀ (this : P.pairingIn ℤ k i < 0),
    P.pairingIn ℤ k i < 0 ∧
      Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M) ∧
        HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
          range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
⊢ 0 ≤ P.pairingIn ℤ k i

Tactic:
contrapose! this
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hli_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)
this : P.pairingIn ℤ k i < 0
⊢ P.pairingIn ℤ k i < 0 ∧
    Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M) ∧
      HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
        range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)

Tactic:
⟨this, hki_ne, hki_notMem⟩

Premises used: And.intro
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hli_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)
this : P.pairingIn ℤ k i < 0
⊢ P.pairingIn ℤ k i < 0 ∧
    Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M) ∧
      HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
        range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)

Tactic:
exact ⟨this, hki_ne, hki_notMem⟩
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hli_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)
⊢ 0 ≤ P.pairingIn ℤ k i

Tactic:
have h₁ : 0 ≤ P.pairingIn ℤ k i := by
    have := P.root_add_root_mem_of_pairingIn_neg (i := k) (j := i)
    contrapose! this
    exact ⟨this, hki_ne, hki_notMem⟩
-- Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain
Goal:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst : Finite ι
inst_1 : CommRing R
inst_2 : CharZero R
inst_3 : IsDomain R
inst_4 : AddCommGroup M
inst_5 : Module R M
inst_6 : AddCommGroup N
inst_7 : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst_8 : P.IsCrystallographic
i j : ι
h :
  ∀ (s t : ℤ),
    HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M) + HSMul.hSMul (β := M) t ((P.root : (a : ι) → M) j : M) = 0 →
      s = 0 ∧ t = 0
S : Set ℤ :=
  {z : ℤ |
    Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
      (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
S_def :
  S =
    {z : ℤ |
      Membership.mem (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
        (HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}
hS₀ : 0 ∈ S
h_fin : S.Finite
h_ne : S.Nonempty
r : ℤ
h_1 : r ∈ S
s : ℤ
h_2 : s ∈ S
hrs : Disjoint (Ioo r s) S
k : ι
hk :
  (P.root : (a : ι) → M) k =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) r ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
l : ι
hl :
  (P.root : (a : ι) → M) l =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M) (HSMul.hSMul (β := M) s ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
contra : r + 1 < s
hki_notMem :
  HAdd.hAdd (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hki_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) k : M) (-(P.root : (a : ι) → M) i : M)
hli_notMem :
  HSub.hSub (α := M) (β := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M) ∉
    range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M)
hli_ne : Ne.{u_3 + 1} (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) l : M) ((P.root : (a : ι) → M) i : M)
h₁ : 0 ≤ P.pairingIn ℤ k i
a :
  Eq (α := R) ((algebraMap ℤ R : (a : ℤ) → R) (P.pairingIn ℤ k i) : R)
    ((algebraMap ℤ R : (a : ℤ) → R) (P.pairingIn ℤ j i + r * 2) : R)
⊢ P.pairingIn ℤ k i = P.pairingIn ℤ j i + r * 2

Tactic:
apply algebraMap_injective ℤ R

Premises used: Int, FaithfulSMul.algebraMap_injective