-- Mathlib/GroupTheory/PushoutI.lean
theorem inf_of_range_eq_base_range
    (hφ : ∀ i, Injective (φ i)) {i j : ι} (hij : i ≠ j) :
    (of i).range ⊓ (of j).range = (base φ).range :=
  le_antisymm
    (by
      intro x ⟨⟨g₁, hg₁⟩, ⟨g₂, hg₂⟩⟩
      by_contra hx
      have hx1 : x ≠ 1

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
⊢ False

Tactic:
have hg₁1 : g₁ ≠ 1 :=
  ne_of_apply_ne (of (φ := φ) i) (by simp_all)

Result:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
⊢ False

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
⊢ (of i) g₁ ≠ (of i) 1

Tactic:
simp_all

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
hg₂r : g₂ ∉ (φ j).range
w : Word G := { toList := [⟨i, g₁⟩, ⟨j, g₂⁻¹⟩], ne_one := ⋯, chain_ne := ⋯ }
hw : Reduced φ w
this : w = Word.empty
⊢ False

Tactic:
simp [w, Word.empty] at this

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
hg₂r : g₂ ∉ (φ j).range
⊢ Chain' (fun l l' => l.fst ≠ l'.fst) [⟨i, g₁⟩, ⟨j, g₂⁻¹⟩]

Tactic:
simp_all

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
hg₂r : g₂ ∉ (φ j).range
⊢ ∀ l ∈ [⟨i, g₁⟩, ⟨j, g₂⁻¹⟩], l.snd ≠ 1

Tactic:
simp_all

Result:
no goals

Proof state:
case intro
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
g₁ : G i
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
y : H
hg₂1 : (φ j) y ≠ 1
hg₁ : (of i) g₁ = (of j) ((φ j) y)
hx : ¬(of j) ((φ j) y) ∈ (base φ).range
hx1 : (of j) ((φ j) y) ≠ 1
⊢ False

Tactic:
exact hx (of_apply_eq_base φ j y ▸ MonoidHom.mem_range.2 ⟨y, rfl⟩)

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
hg₂r : g₂ ∉ (φ j).range
w : Word G := { toList := [⟨i, g₁⟩, ⟨j, g₂⁻¹⟩], ne_one := ⋯, chain_ne := ⋯ }
hw : Reduced φ w
⊢ ofCoprodI w.prod ∈ (base φ).range

Tactic:
simp only [w, Word.prod, List.map_cons, List.prod_cons, List.prod_nil,
  List.map_nil, map_mul, ofCoprodI_of, hg₁, hg₂, map_inv, map_one, mul_one,
  mul_inv_cancel, one_mem]

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
⊢ (of i).range ⊓ (of j).range ≤ (base φ).range

Tactic:
intro x ⟨⟨g₁, hg₁⟩, ⟨g₂, hg₂⟩⟩

Result:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
⊢ x ∈ (base φ).range

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
⊢ g₂ ∉ (φ j).range

Tactic:
rintro ⟨y, rfl⟩

Result:
case intro
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
y : H
hg₂ : (of j) ((φ j) y) = x
hg₂1 : (φ j) y ≠ 1
⊢ False

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
⊢ False

Tactic:
have hg₂1 : g₂ ≠ 1 :=
  ne_of_apply_ne (of (φ := φ) j) (by simp_all)

Result:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
⊢ False

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
⊢ False

Tactic:
have hg₂r : g₂ ∉ (φ j).range := by
  rintro ⟨y, rfl⟩
  subst hg₂
  exact hx (of_apply_eq_base φ j y ▸ MonoidHom.mem_range.2 ⟨y, rfl⟩)

Result:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
hg₂1 : g₂ ≠ 1
hg₁r : g₁ ∉ (φ i).range
hg₂r : g₂ ∉ (φ j).range
⊢ False

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
hx1 : x ≠ 1
hg₁1 : g₁ ≠ 1
⊢ (of j) g₂ ≠ (of j) 1

Tactic:
simp_all

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
x : PushoutI φ
g₁ : G i
hg₁ : (of i) g₁ = x
g₂ : G j
hg₂ : (of j) g₂ = x
hx : ¬x ∈ (base φ).range
⊢ x ≠ 1

Tactic:
rintro rfl

Result:
ι : Type u_1
G : ι → Type u_2
H : Type u_3
inst✝¹ : (i : ι) → Group (G i)
inst✝ : Group H
φ : (i : ι) → H →* G i
hφ : ∀ (i : ι), Injective ⇑(φ i)
i j : ι
hij : i ≠ j
g₁ : G i
g₂ : G j
hg₁ : (of i) g₁ = 1
hg₂ : (of j) g₂ = 1
hx : ¬1 ∈ (base φ).range
⊢ False