-- Mathlib/LinearAlgebra/Matrix/SesquilinearForm.lean
theorem Matrix.toLinearMap₂'Aux_single (f : Matrix n m N₂) (i : n) (j : m) :
    f.toLinearMap₂'Aux σ₁ σ₂ (Pi.single i 1) (Pi.single j 1) = f i j

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
⊢ ∑ x : n, (if i = x then 1 else 0) •> ∑ x_1 : m, (if j = x_1 then 1 else 0) •> f x x_1 = f i j

Tactic:
simp only [op_smul_eq_smul, ite_smul, one_smul, zero_smul, sum_ite_eq, mem_univ, ↓reduceIte]

Result:
no goals

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
this : ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j' = f i j
x✝³ : n
x✝² : x✝³ ∈ univ
x✝¹ : m
x✝ : x✝¹ ∈ univ
⊢ σ₂ (Pi.single j 1 x✝¹) •> σ₁ (Pi.single i 1 x✝³) •> f x✝³ x✝¹ =
    (if i = x✝³ then 1 else 0) •> (if j = x✝¹ then 1 else 0) •> f x✝³ x✝¹

Tactic:
aesop

Result:
no goals

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
⊢ ∑ i_1 : n, ∑ j_1 : m, σ₂ (Pi.single j 1 j_1) •> σ₁ (Pi.single i 1 i_1) •> f i_1 j_1 = f i j

Tactic:
have : (∑ i', ∑ j', (if i = i' then (1 : S₁) else (0 : S₁)) •
      (if j = j' then (1 : S₂) else (0 : S₂)) • f i' j') =
    f i j := by
  simp_rw [← Finset.smul_sum]
  simp only [op_smul_eq_smul, ite_smul, one_smul, zero_smul, sum_ite_eq, mem_univ, ↓reduceIte]

Result:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
this : ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j' = f i j
⊢ ∑ i_1 : n, ∑ j_1 : m, σ₂ (Pi.single j 1 j_1) •> σ₁ (Pi.single i 1 i_1) •> f i_1 j_1 = f i j

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
⊢ ((toLinearMap₂'Aux σ₁ σ₂ f) (Pi.single i 1)) (Pi.single j 1) = f i j

Tactic:
rw [Matrix.toLinearMap₂'Aux, mk₂'ₛₗ_apply]

Result:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
⊢ ∑ i_1 : n, ∑ j_1 : m, σ₂ (Pi.single j 1 j_1) •> σ₁ (Pi.single i 1 i_1) •> f i_1 j_1 = f i j

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
this : ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j' = f i j
⊢ ∑ i_1 : n, ∑ j_1 : m, σ₂ (Pi.single j 1 j_1) •> σ₁ (Pi.single i 1 i_1) •> f i_1 j_1 = f i j

Tactic:
rw [← this]

Result:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
this : ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j' = f i j
⊢ ∑ i_1 : n, ∑ j_1 : m, σ₂ (Pi.single j 1 j_1) •> σ₁ (Pi.single i 1 i_1) •> f i_1 j_1 =
    ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j'

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
⊢ ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j' = f i j

Tactic:
simp_rw [← Finset.smul_sum]

Result:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
⊢ ∑ x : n, (if i = x then 1 else 0) •> ∑ x_1 : m, (if j = x_1 then 1 else 0) •> f x x_1 = f i j

Proof state:
R₁ : Type u_2
S₁ : Type u_3
R₂ : Type u_4
S₂ : Type u_5
N₂ : Type u_10
n : Type u_11
m : Type u_12
inst✝¹¹ : Semiring R₁
inst✝¹⁰ : Semiring S₁
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring S₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid N₂
inst✝⁶ : Module S₁ N₂
inst✝⁵ : Module S₂ N₂
inst✝⁴ : SMulCommClass S₂ S₁ N₂
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
σ₁ : R₁ →+* S₁
σ₂ : R₂ →+* S₂
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : DecidableEq m
f : Matrix n m N₂
i : n
j : m
this : ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j' = f i j
⊢ ∑ i_1 : n, ∑ j_1 : m, σ₂ (Pi.single j 1 j_1) •> σ₁ (Pi.single i 1 i_1) •> f i_1 j_1 =
    ∑ i' : n, ∑ j' : m, (if i = i' then 1 else 0) •> (if j = j' then 1 else 0) •> f i' j'

Tactic:
exact Finset.sum_congr rfl fun _ _ => Finset.sum_congr rfl fun _ _ => by aesop

Result:
no goals