-- 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:
case neg
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
hs' : (s'.weightedVSub p') w' = 0
j : ι
hj : j ∈ s
⊢ w j = 0

Tactic:
by_cases hji : j = i

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
w' : { y // y ≠ i } → k := fun x => w ↑x
hw' : ∑ x ∈ s', w' x = 0
hs' : (s'.weightedVSub p') w' = 0
j : ι
hj : j ∈ s
hji : j = i
⊢ w j = 0

case neg
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
hs' : (s'.weightedVSub p') w' = 0
j : ι
hj : j ∈ s
hji : ¬j = i
⊢ w j = 0

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
⊢ (s.weightedVSub p) wm = 0

Tactic:
simp [wm, hs]

Result:
no goals

Proof state:
case neg
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
hs' : (s'.weightedVSub p') w' = 0
j : ι
hj : j ∈ s
hji : ¬j = i
⊢ w j = 0

Tactic:
exact ha s' w' hw' hs' ⟨j, hji⟩ (Finset.mem_subtype.2 hj)

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
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
⊢ p i ∈ affineSpan k (p '' {x | x ≠ i})

Tactic:
rw [← s.affineCombination_eq_of_weightedVSub_eq_zero_of_eq_neg_one hms his.1 hwmi, ←
  (Subtype.range_coe : _ = { x | x ≠ i }), ← Set.range_comp, ←
  s.affineCombination_subtype_eq_filter]

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
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))

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 ∈ if i ∈ s then {i} else ∅, wm x = 0
⊢ ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, wm x = 1

Tactic:
simp_rw [if_pos his.1, Finset.sum_singleton, hwmi, ← sub_eq_add_neg, sub_eq_zero] 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 = 1
⊢ ∑ x ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, wm x = 1

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 ∈ s', w' x = 0

Tactic:
simp_rw [w', s', Finset.sum_subtype_eq_sum_filter]

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 ∈ filter (fun x => x ≠ i) s, w x = 0