Theorem: Hilbert92ish_aux0 (FltRegular/NumberTheory/Hilbert92.lean)

State before:
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ ∃ η,
    (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑η) = 1 ∧
      ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑η ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
Tactic:
let η := (Units.map (algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K)) ζ : (𝓞 K)ˣ)
State after:
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ ∃ η,
    (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑η) = 1 ∧
      ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑η ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)

State before:
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ ∃ η,
    (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑η) = 1 ∧
      ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑η ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
Tactic:
use η ^ ((p : ℕ) ^ (h - 1))
State after:
case h
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1))) = 1 ∧
    ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)

State before:
case h
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1))) = 1 ∧
    ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
Tactic:
constructor
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1))) = 1

case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1))) = 1
Tactic:
simp only [ge_iff_le, Units.val_pow_eq_pow_val, Units.coe_map,
  MonoidHom.coe_coe, SubmonoidClass.coe_pow, map_pow]
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑η) ^ ↑p ^ (h - 1) = 1

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑η) ^ ↑p ^ (h - 1) = 1
Tactic:
show (Algebra.norm k) ((algebraMap k K) _) ^ _ = 1
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ)) ^ ↑p ^ (h - 1) = 1

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (Algebra.norm k) ((algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ)) ^ ↑p ^ (h - 1) = 1
Tactic:
rw [Algebra.norm_algebraMap, hKL, ← pow_mul]
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ ^ (↑p * ↑p ^ (h - 1)) = 1

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ ^ (↑p * ↑p ^ (h - 1)) = 1
Tactic:
nth_rewrite 1 [← pow_one (p : ℕ)]
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ ^ (↑p ^ 1 * ↑p ^ (h - 1)) = 1

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ ^ (↑p ^ 1 * ↑p ^ (h - 1)) = 1
Tactic:
rw [← pow_add]
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ ^ ↑p ^ (1 + (h - 1)) = 1

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ (algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ ^ ↑p ^ (1 + (h - 1)) = 1
Tactic:
apply (hζ.pow_eq_one_iff_dvd _).2
State after:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ ↑p ^ h ∣ ↑p ^ (1 + (h - 1))

State before:
case h.left
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ ↑p ^ h ∣ ↑p ^ (1 + (h - 1))
Tactic:
cases h <;> simp [add_comm]
State after:
no goals

State before:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
⊢ ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ), (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
Tactic:
intro ε hε
State after:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ False

State before:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ False
Tactic:
apply H ε
State after:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)

State before:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
Tactic:
rw [← hε]
State after:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1))

State before:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1))
Tactic:
simp only [ge_iff_le, Units.val_pow_eq_pow_val, Units.coe_map, MonoidHom.coe_coe,
  SubmonoidClass.coe_pow]
State after:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) = (algebraMap (𝓞 K) K) (↑η ^ ↑p ^ (h - 1))

State before:
case h.right
p : ℕ+
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : NumberField K
k : Type u_2
inst✝¹¹ : Field k
inst✝¹⁰ : NumberField k
hp : (↑p).Prime
G : Type u_3
H✝ : Type u_4
inst✝⁹ : AddCommGroup G
inst✝⁸ : CommGroup H✝
inst✝⁷ : Fintype H✝
hCard : Fintype.card H✝ = ↑p
σ✝ : H✝
hσ✝ : Subgroup.zpowers σ✝ = ⊤
r : ℕ
inst✝⁶ : DistribMulAction H✝ G
inst✝⁵ : Module.Free ℤ G
inst✝⁴ : Module.Finite ℤ G
hf : finrank ℤ G = r * (↑p - 1)
inst✝³ : Algebra k K
inst✝² : IsGalois k K
inst✝¹ : FiniteDimensional k K
inst✝ : IsUnramifiedAtInfinitePlaces k K
hKL : finrank k K = ↑p
σ : K ≃ₐ[k] K
hσ : ∀ (x : K ≃ₐ[k] K), x ∈ Subgroup.zpowers σ
h : ℕ
ζ : (𝓞 k)ˣ
hζ : IsPrimitiveRoot ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) (↑p ^ h)
H :
  ∀ (ε : (𝓞 K)ˣ),
    (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) ≠ (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
η : (𝓞 K)ˣ := (Units.map ↑(algebraMap (𝓞 k) (𝓞 K))) ζ
ε : (𝓞 K)ˣ
hε : (algebraMap (𝓞 K) K) ↑(η ^ ↑p ^ (h - 1)) = (algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε / σ ((algebraMap (𝓞 K) K) ↑ε)
⊢ (algebraMap k K) ((algebraMap (𝓞 k) k) ↑ζ) ^ ↑p ^ (h - 1) = (algebraMap (𝓞 K) K) (↑η ^ ↑p ^ (h - 1))
Tactic:
rfl
State after:
no goals