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_1 j_1 : ι
h_1 :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i_1, (P.root : (a : ι) → M) j_1] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
i j : ι
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h₁ :
  (P.reflection i : (a : M) → M)
      ((P.root : (a : ι) → M) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M) =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
      (HSMul.hSMul (β := M)
        ((↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i)
        ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
⊢ Membership.mem.{u_3, u_3} (α := M) (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
    ((P.root : (a : ι) → M)
        ((P.reflectionPerm i : (a : ι) → ι) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) :
          ι) :
      M)

Tactic:
exact mem_range_self _

Premises used: Set.mem_range_self
-- 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_1 j_1 : ι
h_1 :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i_1, (P.root : (a : ι) → M) j_1] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
i j : ι
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h₁ :
  (P.reflection i : (a : M) → M)
      ((P.root : (a : ι) → M) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M) =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
      (HSMul.hSMul (β := M)
        ((↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i)
        ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
⊢ Membership.mem (α := M) (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
    ((P.reflection i : (a : M) → M)
        ((P.root : (a : ι) → M) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M) :
      M)

Tactic:
have h₂ : P.reflection i (P.root <| P.chainBotIdx i j) ∈ range P.root := by
    rw [← root_reflectionPerm]
    exact mem_range_self _
-- 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_1 j_1 : ι
h_1 :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i_1, (P.root : (a : ι) → M) j_1] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
i j : ι
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h₁ :
  (P.reflection i : (a : M) → M)
      ((P.root : (a : ι) → M) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M) =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
      (HSMul.hSMul (β := M)
        ((↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i)
        ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
h₂ :
  Membership.mem (α := M) (γ := Set M) (range.{u_3, u_1 + 1} (ι := ι) (⇑P.root : (a : ι) → M))
    ((P.reflection i : (a : M) → M)
        ((P.root : (a : ι) → M) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M) :
      M)
⊢ -(↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) ≤
      (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i ∧
    (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i ≤
      (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)

Tactic:
rw [h₁, root_add_zsmul_mem_range_iff h, mem_Icc] at h₂

Premises used: RootPairing.root_add_zsmul_mem_range_iff, Set.mem_Icc
-- 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_1 j_1 : ι
h_1 :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i_1, (P.root : (a : ι) → M) j_1] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
i j : ι
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h₁ :
  (P.reflection i : (a : M) → M)
      ((P.root : (a : ι) → M) (chainBotIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M) =
    HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
      (HSMul.hSMul (β := M)
        ((↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i)
        ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
h₂ :
  -(↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) ≤
      (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i ∧
    (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) - P.pairingIn ℤ j i ≤
      (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
⊢ HSub.hSub (α := ℤ) (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
      (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) ≤
    P.pairingIn ℤ j i

Tactic:
grind
-- 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 :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
rw :
  HSub.hSub (α := ℤ) (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
      (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) =
    -HSub.hSub (α := ℤ) (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
        (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
rw₁ rw₂ :
  HSub.hSub (α := ℤ) (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
      (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) =
    HSub.hSub (α := ℤ) (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
      (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
⊢ HSub.hSub (α := ℤ) (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
      (↑(chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ) =
    -P.pairingIn ℤ j i

Tactic:
rw [← chainBotCoeff_sub_chainTopCoeff h, neg_sub]

Premises used: neg_sub, RootPairing.chainBotCoeff_sub_chainTopCoeff
-- 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
rw :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          HAdd.hAdd (α := M) ((P.root : (a : ι) → M) j : M)
            (HSMul.hSMul (β := M) (chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)
              ((P.root : (a : ι) → M) i : M))] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
rw₁ :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          HAdd.hAdd (β := M)
            (HSMul.hSMul (β := M) (chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)
              ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
            ((P.root : (a : ι) → M) j : M)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
rw₂ :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          HAdd.hAdd (β := M)
            (HSMul.hSMul (α := ℤ) (β := M)
              (↑(chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : ℤ)
              ((P.root : (a : ι) → M) i : M))
            ((P.root : (a : ι) → M) j : M)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
rw₃ rw₄ :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
⊢ LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)

Tactic:
rw [P.root_chainTopIdx, add_comm (P.root j), ← natCast_zsmul,
      LinearIndependent.pair_add_smul_right_iff]

Premises used: LinearIndependent.pair_add_smul_right_iff, add_comm, RootPairing.root, RootPairing.root_chainTopIdx, DFunLike.coe, natCast_zsmul
-- 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
⊢ LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)

Tactic:
have aux : LinearIndependent R ![P.root i, P.root j] ↔
      LinearIndependent R ![P.root i, P.root (P.chainTopIdx i j)] := by
    rw [P.root_chainTopIdx, add_comm (P.root j), ← natCast_zsmul,
      LinearIndependent.pair_add_smul_right_iff]
-- 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
aux :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
pos :
  ∀
    (h :
      LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
        (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)),
    chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
          (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
        chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j +
          chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j ∧
      chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
          (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
        0
neg :
  ∀
    (h :
      ¬LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
          (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)),
    chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
          (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
        chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j +
          chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j ∧
      chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
          (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
        0
⊢ chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
        (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
      chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j +
        chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j ∧
    chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
        (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
      0

Tactic:
by_cases h : LinearIndependent R ![P.root i, P.root j]

Premises used: RootPairing.root, LinearIndependent, Matrix.vecEmpty, DFunLike.coe, Matrix.vecCons
-- 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
aux :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h :
  ¬LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
⊢ chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
        (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
      chainBotCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j +
        chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j ∧
    chainTopCoeff.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i
        (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) =
      0

Tactic:
simp [chainTopCoeff_of_not_linearIndependent, chainBotCoeff_of_not_linearIndependent, h]

Premises used: RootPairing.chainTopCoeff_of_not_linearIndependent, RootPairing.chainBotCoeff_of_not_linearIndependent
-- 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
aux :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h rwa rwa₁ rwa₂ rwa₃ :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
⊢ LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i,
        (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
      Fin (Nat.succ 0).succ → M)

Tactic:
rwa [← aux]
-- 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
aux :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
⊢ LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i,
        (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
      Fin (Nat.succ 0).succ → M)

Tactic:
have h' : LinearIndependent R ![P.root i, P.root (P.chainTopIdx i j)] := by rwa [← aux]
-- 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
aux :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h' :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i,
        (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
      Fin (Nat.succ 0).succ → M)
⊢ let S₁ : 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)))};
  S₁ =
    {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)))}

Tactic:
set S₁ : Set ℤ := {z | P.root j + z • P.root i ∈ range P.root} with S₁_def

Premises used: Int, RootPairing.root, Set.range, DFunLike.coe, Set
-- 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
aux :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M) ↔
    LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
      (![(P.root : (a : ι) → M) i,
          (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
        Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i, (P.root : (a : ι) → M) j] : Fin (Nat.succ 0).succ → M)
h' :
  LinearIndependent.{0, u_2, u_3} (ι := Fin (Nat.succ 0).succ) R (M := M)
    (![(P.root : (a : ι) → M) i,
        (P.root : (a : ι) → M) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j)] :
      Fin (Nat.succ 0).succ → M)
S₁ : 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)))}
S₁_def :
  S₁ =
    {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)))}
⊢ let S₂ : 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) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M)
          (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))};
  S₂ =
    {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) (chainTopIdx.{u_1, u_2, u_3, u_4} (R := R) (M := M) (N := N) (P := P) i j) : M)
          (HSMul.hSMul (β := M) z ((P.root : (a : ι) → M) i : M)))}

Tactic:
set S₂ : Set ℤ := {z | P.root (P.chainTopIdx i j) + z • P.root i ∈ range P.root} with S₂_def

Premises used: RootPairing.chainTopIdx, Int, RootPairing.root, Set.range, DFunLike.coe, Set