-- Mathlib/LinearAlgebra/AffineSpace/Independent.lean
theorem AffineIndependent.affineIndependent_of_not_mem_span {p : ι → P} {i : ι}
    (ha : AffineIndependent k fun x : { y // y ≠ i } => p x)
    (hi : p i ∉ affineSpan k (p '' { x | x ≠ i })) : AffineIndependent k p

Proof state:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
x : ι
hxs : x ∈ s
hwx : w x ≠ 0
ha : AffineIndependent k fun x_1 => p ↑x_1
hi : p x ∉ affineSpan k (p '' {x_1 | x_1 ≠ x})
s' : Finset { y // y ≠ x } := Finset.subtype (fun x_1 => x_1 ≠ x) s
p' : { y // y ≠ x } → P := fun x_1 => p ↑x_1
his : x ∉ s ∨ w x = 0
w' : { y // y ≠ x } → k := fun x_1 => w ↑x_1
⊢ False

Tactic:
exact hwx (his.neg_resolve_left hxs)

Result:
no goals

Proof state:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∉ s ∨ w i = 0
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => w ↑x
⊢ ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, w x = 0

Tactic:
rw [Finset.sum_filter_of_ne, hw]

Result:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∉ s ∨ w i = 0
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => w ↑x
⊢ ∀ x ∈ s, w x ≠ 0 → x ≠ i

Proof state:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∉ s ∨ w i = 0
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => w ↑x
hw' : ∑ x ∈ s', w' x = 0
⊢ ((filter (fun x => x ≠ i) s).weightedVSub p) w = 0

Tactic:
rw [Finset.weightedVSub_filter_of_ne, hs]

Result:
case h
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∉ s ∨ w i = 0
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => w ↑x
hw' : ∑ x ∈ s', w' x = 0
⊢ ∀ i_1 ∈ s, w i_1 ≠ 0 → i_1 ≠ i

Proof state:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∈ s ∧ w i ≠ 0
wm : ι → k := -(w i)⁻¹ • w
hms : (s.weightedVSub p) wm = 0
⊢ ∑ i ∈ s, wm i = 0

Tactic:
simp [wm, ← Finset.mul_sum, hw]

Result:
no goals

Proof state:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∈ s ∧ w i ≠ 0
⊢ p i ∈ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})

Tactic:
let wm : ι → k := -(w i)⁻¹ • w

Result:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∈ s ∧ w i ≠ 0
wm : ι → k := -(w i)⁻¹ • w
⊢ p i ∈ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})

Proof state:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∈ s ∧ w i ≠ 0
wm : ι → k := -(w i)⁻¹ • w
hms : (s.weightedVSub p) wm = 0
hwmi : wm i = -1
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => wm ↑x
hwm : ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, wm x + ∑ x ∈ filter (fun x => x = i) s, wm x = 0
⊢ ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, wm x = 1

Tactic:
erw [Finset.filter_eq'] at hwm

Result:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∈ s ∧ w i ≠ 0
wm : ι → k := -(w i)⁻¹ • w
hms : (s.weightedVSub p) wm = 0
hwmi : wm i = -1
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => wm ↑x
hwm : ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, wm x + ∑ x ∈ if i ∈ s then {i} else ∅, wm x = 0
⊢ ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, wm x = 1

Proof state:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : DivisionRing k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
ι : Type u_4
p : ι → P
i : ι
ha : AffineIndependent k fun x => p ↑x
hi : p i ∉ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})
s : Finset ι
w : ι → k
hw : ∑ i ∈ s, w i = 0
hs : (s.weightedVSub p) w = 0
s' : Finset { y // y ≠ i } := Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s
p' : { y // y ≠ i } → P := fun x => p ↑x
his : i ∈ s ∧ w i ≠ 0
wm : ι → k := -(w i)⁻¹ • w
hms : (s.weightedVSub p) wm = 0
hwm : ∑ i ∈ s, wm i = 0
hwmi : wm i = -1
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => wm ↑x
hw' : ∑ x ∈ s', w' x = 1
⊢ ((affineCombination k (Finset.subtype (fun x => x ≠ i) s) fun i_1 => p ↑i_1) fun i_1 => wm ↑i_1) ∈
    affineSpan k (Set.range (p ∘ Subtype.val))

Tactic:
exact affineCombination_mem_affineSpan hw' p'

Result:
no goals