-- Mathlib/RingTheory/DedekindDomain/Different.lean
lemma pow_sub_one_dvd_differentIdeal_aux [IsFractionRing B L] [IsDedekindDomain A]
    [NoZeroSMulDivisors A B] [Module.Finite A B]
    {p : Ideal A} [p.IsMaximal] (P : Ideal B) {e : ℕ} (he : e ≠ 0) (hp : p ≠ ⊥)
    (hP : P ^ e ∣ p.map (algebraMap A B)) : P ^ (e - 1) ∣ differentIdeal A B

Proof state:
case intro
A : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u
B : Type u_3
inst✝²² : CommRing A
inst✝²¹ : Field K
inst✝²⁰ : CommRing B
inst✝¹⁹ : Field L
inst✝¹⁸ : Algebra A K
inst✝¹⁷ : Algebra B L
inst✝¹⁶ : Algebra A B
inst✝¹⁵ : Algebra K L
inst✝¹⁴ : Algebra A L
inst✝¹³ : IsScalarTower A K L
inst✝¹² : IsScalarTower A B L
inst✝¹¹ : IsDomain A
inst✝¹⁰ : IsFractionRing A K
inst✝⁹ : FiniteDimensional K L
inst✝⁸ : Algebra.IsSeparable K L
inst✝⁷ : IsIntegralClosure B A L
inst✝⁶ : IsIntegrallyClosed A
inst✝⁵ : IsDedekindDomain B
inst✝⁴ : IsFractionRing B L
inst✝³ : IsDedekindDomain A
inst✝² : NoZeroSMulDivisors A B
inst✝¹ : Module.Finite A B
p : Ideal A
inst✝ : p.IsMaximal
P : Ideal B
e : ℕ
he : e ≠ 0
hp : p ≠ ⊥
a : Ideal B
hp' : ¬Ideal.map (algebraMap A B) p = ⊥
habot : a ≠ ⊥
hPbot : P ≠ ⊥
b : Ideal B
ha : Ideal.map (algebraMap A B) p ^ e = (P ^ (e - 1) * a) ^ e
hb : Ideal.map (algebraMap A B) p ^ (e - 1) = (P ^ e * b) ^ (e - 1)
⊢ Ideal.map (algebraMap A B) p ∣ a ^ e

Tactic:
simp only [mul_pow, ← pow_mul, mul_comm e] at ha hb

Result:
case intro
A : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u
B : Type u_3
inst✝²² : CommRing A
inst✝²¹ : Field K
inst✝²⁰ : CommRing B
inst✝¹⁹ : Field L
inst✝¹⁸ : Algebra A K
inst✝¹⁷ : Algebra B L
inst✝¹⁶ : Algebra A B
inst✝¹⁵ : Algebra K L
inst✝¹⁴ : Algebra A L
inst✝¹³ : IsScalarTower A K L
inst✝¹² : IsScalarTower A B L
inst✝¹¹ : IsDomain A
inst✝¹⁰ : IsFractionRing A K
inst✝⁹ : FiniteDimensional K L
inst✝⁸ : Algebra.IsSeparable K L
inst✝⁷ : IsIntegralClosure B A L
inst✝⁶ : IsIntegrallyClosed A
inst✝⁵ : IsDedekindDomain B
inst✝⁴ : IsFractionRing B L
inst✝³ : IsDedekindDomain A
inst✝² : NoZeroSMulDivisors A B
inst✝¹ : Module.Finite A B
p : Ideal A
inst✝ : p.IsMaximal
P : Ideal B
e : ℕ
he : e ≠ 0
hp : p ≠ ⊥
a : Ideal B
hp' : ¬Ideal.map (algebraMap A B) p = ⊥
habot : a ≠ ⊥
hPbot : P ≠ ⊥
b : Ideal B
ha : Ideal.map (algebraMap A B) p ^ e = P ^ ((e - 1) * e) * a ^ e
hb : Ideal.map (algebraMap A B) p ^ (e - 1) = P ^ ((e - 1) * e) * b ^ (e - 1)
⊢ Ideal.map (algebraMap A B) p ∣ a ^ e

Proof state:
case intro.intro.intro.intro
A : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u
B : Type u_3
inst✝²² : CommRing A
inst✝²¹ : Field K
inst✝²⁰ : CommRing B
inst✝¹⁹ : Field L
inst✝¹⁸ : Algebra A K
inst✝¹⁷ : Algebra B L
inst✝¹⁶ : Algebra A B
inst✝¹⁵ : Algebra K L
inst✝¹⁴ : Algebra A L
inst✝¹³ : IsScalarTower A K L
inst✝¹² : IsScalarTower A B L
inst✝¹¹ : IsDomain A
inst✝¹⁰ : IsFractionRing A K
inst✝⁹ : FiniteDimensional K L
inst✝⁸ : Algebra.IsSeparable K L
inst✝⁷ : IsIntegralClosure B A L
inst✝⁶ : IsIntegrallyClosed A
inst✝⁵ : IsDedekindDomain B
inst✝⁴ : IsFractionRing B L
inst✝³ : IsDedekindDomain A
inst✝² : NoZeroSMulDivisors A B
inst✝¹ : Module.Finite A B
p : Ideal A
inst✝ : p.IsMaximal
P : Ideal B
e : ℕ
he : e ≠ 0
hp : p ≠ ⊥
hP✝ : P ^ e ∣ Ideal.map (algebraMap A B) p
a : Ideal B
ha : Ideal.map (algebraMap A B) p = P ^ (e - 1) * a
hp' : ¬Ideal.map (algebraMap A B) p = ⊥
habot : a ≠ ⊥
hPbot : P ≠ ⊥
this✝¹ : Ideal.map (algebraMap A B) p ∣ a ^ e
this✝ : ∀ x ∈ a, (intTrace A B) x ∈ p
hP : (↑(P ^ (e - 1)))⁻¹ = ↑a / ↑(Ideal.map (algebraMap A B) p)
x : L
hx : ∀ a_1 ∈ Ideal.map (algebraMap A B) p, ∃ x' ∈ a, (algebraMap B L) x' = x * (algebraMap B L) a_1
y : A
hy : y ∈ p
hy' : (algebraMap A K) y ∈ ↑p
z : B
hz : z ∈ a
hz' : (algebraMap B L) z = x * (algebraMap B L) ((algebraMap A B) y)
this : (Algebra.trace K L) ((algebraMap B L) z) ∈ ↑p
⊢ (Algebra.trace K L) x * (algebraMap A K) y ∈ ↑p

Tactic:
rwa [mul_comm, ← smul_eq_mul, ← LinearMap.map_smul, smul_def, mul_comm,
  ← IsScalarTower.algebraMap_apply, IsScalarTower.algebraMap_apply A B L, ← hz']

Result:
no goals

Proof state:
A : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u
B : Type u_3
inst✝²² : CommRing A
inst✝²¹ : Field K
inst✝²⁰ : CommRing B
inst✝¹⁹ : Field L
inst✝¹⁸ : Algebra A K
inst✝¹⁷ : Algebra B L
inst✝¹⁶ : Algebra A B
inst✝¹⁵ : Algebra K L
inst✝¹⁴ : Algebra A L
inst✝¹³ : IsScalarTower A K L
inst✝¹² : IsScalarTower A B L
inst✝¹¹ : IsDomain A
inst✝¹⁰ : IsFractionRing A K
inst✝⁹ : FiniteDimensional K L
inst✝⁸ : Algebra.IsSeparable K L
inst✝⁷ : IsIntegralClosure B A L
inst✝⁶ : IsIntegrallyClosed A
inst✝⁵ : IsDedekindDomain B
inst✝⁴ : IsFractionRing B L
inst✝³ : IsDedekindDomain A
inst✝² : NoZeroSMulDivisors A B
inst✝¹ : Module.Finite A B
p : Ideal A
inst✝ : p.IsMaximal
P : Ideal B
e : ℕ
he : e ≠ 0
hp : p ≠ ⊥
hP✝ : P ^ e ∣ Ideal.map (algebraMap A B) p
a : Ideal B
ha : Ideal.map (algebraMap A B) p = P ^ (e - 1) * a
hp' : ¬Ideal.map (algebraMap A B) p = ⊥
habot : a ≠ ⊥
hPbot : P ≠ ⊥
this✝ : Ideal.map (algebraMap A B) p ∣ a ^ e
this : ∀ x ∈ a, (intTrace A B) x ∈ p
hP : (↑(P ^ (e - 1)))⁻¹ = ↑a / ↑(Ideal.map (algebraMap A B) p)
x : L
hx : ∀ y ∈ ↑(Ideal.map (algebraMap A B) p), x * y ∈ ↑a
⊢ ↑p ≠ 0

Tactic:
simpa using hp

Result:
no goals

Proof state:
case intro
A : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u
B : Type u_3
inst✝²² : CommRing A
inst✝²¹ : Field K
inst✝²⁰ : CommRing B
inst✝¹⁹ : Field L
inst✝¹⁸ : Algebra A K
inst✝¹⁷ : Algebra B L
inst✝¹⁶ : Algebra A B
inst✝¹⁵ : Algebra K L
inst✝¹⁴ : Algebra A L
inst✝¹³ : IsScalarTower A K L
inst✝¹² : IsScalarTower A B L
inst✝¹¹ : IsDomain A
inst✝¹⁰ : IsFractionRing A K
inst✝⁹ : FiniteDimensional K L
inst✝⁸ : Algebra.IsSeparable K L
inst✝⁷ : IsIntegralClosure B A L
inst✝⁶ : IsIntegrallyClosed A
inst✝⁵ : IsDedekindDomain B
inst✝⁴ : IsFractionRing B L
inst✝³ : IsDedekindDomain A
inst✝² : NoZeroSMulDivisors A B
inst✝¹ : Module.Finite A B
p : Ideal A
inst✝ : p.IsMaximal
P : Ideal B
e : ℕ
he : e ≠ 0
hp : p ≠ ⊥
hP : P ^ e ∣ Ideal.map (algebraMap A B) p
a : Ideal B
ha : Ideal.map (algebraMap A B) p = P ^ (e - 1) * a
hp' : ¬Ideal.map (algebraMap A B) p = ⊥
habot : a ≠ ⊥
hPbot : P ≠ ⊥
this : Ideal.map (algebraMap A B) p ∣ a ^ e
x : B
hx : x ∈ a
⊢ x ^ e ∈ Ideal.map (algebraMap A B) p

Tactic:
exact (Ideal.dvd_iff_le.mp this) <| Ideal.pow_mem_pow hx _

Result:
no goals