-- Mathlib/FieldTheory/ChevalleyWarning.lean
theorem MvPolynomial.sum_eval_eq_zero (f : MvPolynomial σ K)
    (h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ) : ∑ x, eval x f = 0

Proof state:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
⊢ ∑ x : { x // x ∘ Subtype.val = x₀ }, ∏ j : σ, ↑x j ^ d j = 0

Tactic:
let e : K ≃ { x // x ∘ ((↑) : _ → σ) = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain _).symm

Result:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
⊢ ∑ x : { x // x ∘ Subtype.val = x₀ }, ∏ j : σ, ↑x j ^ d j = 0

Proof state:
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this✝ : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl fun j => j = i
this : Unique { j // j = i } := { default := ⟨i, ⋯⟩, uniq := ⋯ }
⊢ ↑(e a) i ^ d i * ∏ j : { j // j ≠ i }, ↑(e a) ↑j ^ d ↑j = a ^ d i * ∏ j : { j // j ≠ i }, ↑(e a) ↑j ^ d ↑j

Tactic:
rw [Equiv.subtypeEquivCodomain_symm_apply_eq]

Result:
no goals

Proof state:
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
⊢ ∑ x : σ → K, (eval x) f = ∑ x : σ → K, ∑ d ∈ f.support, coeff d f * ∏ i : σ, x i ^ d i

Tactic:
simp only [eval_eq']

Result:
no goals

Proof state:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this✝ : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl fun j => j = i
this : Unique { j // j = i } := { default := ⟨i, ⋯⟩, uniq := ⋯ }
⊢ ∏ j : σ, ↑(e a) j ^ d j = (∏ j : { j // j ≠ i }, x₀ j ^ d ↑j) * a ^ d i

Tactic:
calc
  (∏ j : σ, (e a : σ → K) j ^ d j) =
      (e a : σ → K) i ^ d i * ∏ j : { j // j ≠ i }, (e a : σ → K) j ^ d j := by
    rw [← e'.prod_comp, Fintype.prod_sum_type, univ_unique, prod_singleton]; rfl
  _ = a ^ d i * ∏ j : { j // j ≠ i }, (e a : σ → K) j ^ d j := by
    rw [Equiv.subtypeEquivCodomain_symm_apply_eq]
  _ = a ^ d i * ∏ j, x₀ j ^ d j := congr_arg _ (Fintype.prod_congr _ _ ?_)
  _ = (∏ j, x₀ j ^ d j) * a ^ d i := mul_comm _ _

Result:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this✝ : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl fun j => j = i
this : Unique { j // j = i } := { default := ⟨i, ⋯⟩, uniq := ⋯ }
⊢ ∀ (a_1 : { j // j ≠ i }), ↑(e a) ↑a_1 ^ d ↑a_1 = x₀ a_1 ^ d ↑a_1

Proof state:
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
⊢ ∀ x ∈ f.support, ∑ x_1 : σ → K, coeff x f * ∏ i : σ, x_1 i ^ x i = 0

Tactic:
intro d hd

Result:
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
⊢ ∑ x : σ → K, coeff d f * ∏ i : σ, x i ^ d i = 0

Proof state:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
⊢ ∏ j : σ, ↑(e a) j ^ d j = (∏ j : { j // j ≠ i }, x₀ j ^ d ↑j) * a ^ d i

Tactic:
let e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl _

Result:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl fun j => j = i
⊢ ∏ j : σ, ↑(e a) j ^ d j = (∏ j : { j // j ≠ i }, x₀ j ^ d ↑j) * a ^ d i

Proof state:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
⊢ ∑ x : σ → K, coeff d f * ∏ i : σ, x i ^ d i = 0

Tactic:
calc
  (∑ x : σ → K, f.coeff d * ∏ i, x i ^ d i) = f.coeff d * ∑ x : σ → K, ∏ i, x i ^ d i :=
    (mul_sum ..).symm
  _ = 0 := (mul_eq_zero.mpr ∘ Or.inr) ?_

Result:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
⊢ ∑ x : σ → K, ∏ i : σ, x i ^ d i = 0

Proof state:
case intro
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this✝ : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl fun j => j = i
this : Unique { j // j = i } := { default := ⟨i, ⋯⟩, uniq := ⋯ }
⊢ ∀ (a_1 : { j // j ≠ i }), ↑(e a) ↑a_1 ^ d ↑a_1 = x₀ a_1 ^ d ↑a_1

Tactic:
rintro ⟨j, hj⟩

Result:
case intro.mk
K : Type u_1
σ : Type u_2
inst✝³ : Fintype K
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Fintype σ
inst✝ : DecidableEq σ
f : MvPolynomial σ K
h : f.totalDegree < (q - 1) * Fintype.card σ
this✝ : DecidableEq K
d : σ →₀ ℕ
hd : d ∈ f.support
i : σ
hi : d i < q - 1
x₀ : { j // j ≠ i } → K
e : K ≃ { x // x ∘ Subtype.val = x₀ } := (Equiv.subtypeEquivCodomain x₀).symm
a : K
e' : { j // j = i } ⊕ { j // j ≠ i } ≃ σ := Equiv.sumCompl fun j => j = i
this : Unique { j // j = i } := { default := ⟨i, ⋯⟩, uniq := ⋯ }
j : σ
hj : j ≠ i
⊢ ↑(e a) ↑⟨j, hj⟩ ^ d ↑⟨j, hj⟩ = x₀ ⟨j, hj⟩ ^ d ↑⟨j, hj⟩