-- Mathlib/Algebra/Star/Subalgebra.lean
theorem adjoin_induction₂ {s : Set A} {p : (x y : A) → x ∈ adjoin R s → y ∈ adjoin R s → Prop}
    (mem_mem : ∀ (x) (y) (hx : x ∈ s) (hy : y ∈ s), p x y (subset_adjoin R s hx)
      (subset_adjoin R s hy))
    (algebraMap_both : ∀ r₁ r₂, p (algebraMap R A r₁) (algebraMap R A r₂)
      (_root_.algebraMap_mem _ r₁) (_root_.algebraMap_mem _ r₂))
    (algebraMap_left : ∀ (r) (x) (hx : x ∈ s), p (algebraMap R A r) x (_root_.algebraMap_mem _ r)
      (subset_adjoin R s hx))
    (algebraMap_right : ∀ (r) (x) (hx : x ∈ s), p x (algebraMap R A r) (subset_adjoin R s hx)
      (_root_.algebraMap_mem _ r))
    (add_left : ∀ x y z hx hy hz, p x z hx hz → p y z hy hz → p (x + y) z (add_mem hx hy) hz)
    (add_right : ∀ x y z hx hy hz, p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y + z) hx (add_mem hy hz))
    (mul_left : ∀ x y z hx hy hz, p x z hx hz → p y z hy hz → p (x * y) z (mul_mem hx hy) hz)
    (mul_right : ∀ x y z hx hy hz, p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y * z) hx (mul_mem hy hz))
    (star_left : ∀ x y hx hy, p x y hx hy → p (star x) y (star_mem hx) hy)
    (star_right : ∀ x y hx hy, p x y hx hy → p x (star y) hx (star_mem hy))
    {a b : A} (ha : a ∈ adjoin R s) (hb : b ∈ adjoin R s) :
    p a b ha hb

Proof state:
case algebraMap
R : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : CommSemiring R
inst✝⁴ : StarRing R
inst✝³ : Semiring A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : StarRing A
inst✝ : StarModule R A
s : Set A
p : (x y : A) → x ∈ adjoin R s → y ∈ adjoin R s → Prop
mem_mem : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ s) (hy : y ∈ s), p x y ⋯ ⋯
algebraMap_both : ∀ (r₁ r₂ : R), p ((algebraMap R A) r₁) ((algebraMap R A) r₂) ⋯ ⋯
algebraMap_left : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p ((algebraMap R A) r) x ⋯ ⋯
algebraMap_right : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p x ((algebraMap R A) r) ⋯ ⋯
add_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x + y) z ⋯ hz
add_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y + z) hx ⋯
mul_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x * y) z ⋯ hz
mul_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y * z) hx ⋯
star_left : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p (star x) y ⋯ hy
star_right : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p x (star y) hx ⋯
a b : A
ha : a ∈ adjoin R s
r : R
⊢ p a ((algebraMap R A) r) ha ⋯

Tactic:
induction ha using adjoin_induction with
| mem _ h => exact algebraMap_right _ _ h
| algebraMap _ => exact algebraMap_both _ _
| mul _ _ _ _ h₁ h₂ => exact mul_left _ _ _ _ _ _ h₁ h₂
| add _ _ _ _ h₁ h₂ => exact add_left _ _ _ _ _ _ h₁ h₂
| star _ _ h => exact star_left _ _ _ _ h

Result:
no goals

Proof state:
case algebraMap.mul
R : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : CommSemiring R
inst✝⁴ : StarRing R
inst✝³ : Semiring A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : StarRing A
inst✝ : StarModule R A
s : Set A
p : (x y : A) → x ∈ adjoin R s → y ∈ adjoin R s → Prop
mem_mem : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ s) (hy : y ∈ s), p x y ⋯ ⋯
algebraMap_both : ∀ (r₁ r₂ : R), p ((algebraMap R A) r₁) ((algebraMap R A) r₂) ⋯ ⋯
algebraMap_left : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p ((algebraMap R A) r) x ⋯ ⋯
algebraMap_right : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p x ((algebraMap R A) r) ⋯ ⋯
add_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x + y) z ⋯ hz
add_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y + z) hx ⋯
mul_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x * y) z ⋯ hz
mul_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y * z) hx ⋯
star_left : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p (star x) y ⋯ hy
star_right : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p x (star y) hx ⋯
a b : A
r : R
x✝ y✝ : A
hx✝ : x✝ ∈ adjoin R s
hy✝ : y✝ ∈ adjoin R s
h₁ : p x✝ ((algebraMap R A) r) hx✝ ⋯
h₂ : p y✝ ((algebraMap R A) r) hy✝ ⋯
⊢ p (x✝ * y✝) ((algebraMap R A) r) ⋯ ⋯

Tactic:
exact mul_left _ _ _ _ _ _ h₁ h₂

Result:
no goals

Proof state:
case mem.mul
R : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : CommSemiring R
inst✝⁴ : StarRing R
inst✝³ : Semiring A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : StarRing A
inst✝ : StarModule R A
s : Set A
p : (x y : A) → x ∈ adjoin R s → y ∈ adjoin R s → Prop
mem_mem : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ s) (hy : y ∈ s), p x y ⋯ ⋯
algebraMap_both : ∀ (r₁ r₂ : R), p ((algebraMap R A) r₁) ((algebraMap R A) r₂) ⋯ ⋯
algebraMap_left : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p ((algebraMap R A) r) x ⋯ ⋯
algebraMap_right : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p x ((algebraMap R A) r) ⋯ ⋯
add_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x + y) z ⋯ hz
add_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y + z) hx ⋯
mul_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x * y) z ⋯ hz
mul_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y * z) hx ⋯
star_left : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p (star x) y ⋯ hy
star_right : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p x (star y) hx ⋯
a b z : A
hz : z ∈ s
x✝ y✝ : A
hx✝ : x✝ ∈ adjoin R s
hy✝ : y✝ ∈ adjoin R s
h₁ : p x✝ z hx✝ ⋯
h₂ : p y✝ z hy✝ ⋯
⊢ p (x✝ * y✝) z ⋯ ⋯

Tactic:
exact mul_left _ _ _ _ _ _ h₁ h₂

Result:
no goals

Proof state:
case mem
R : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : CommSemiring R
inst✝⁴ : StarRing R
inst✝³ : Semiring A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : StarRing A
inst✝ : StarModule R A
s : Set A
p : (x y : A) → x ∈ adjoin R s → y ∈ adjoin R s → Prop
mem_mem : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ s) (hy : y ∈ s), p x y ⋯ ⋯
algebraMap_both : ∀ (r₁ r₂ : R), p ((algebraMap R A) r₁) ((algebraMap R A) r₂) ⋯ ⋯
algebraMap_left : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p ((algebraMap R A) r) x ⋯ ⋯
algebraMap_right : ∀ (r : R) (x : A) (hx : x ∈ s), p x ((algebraMap R A) r) ⋯ ⋯
add_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x + y) z ⋯ hz
add_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y + z) hx ⋯
mul_left :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x z hx hz → p y z hy hz → p (x * y) z ⋯ hz
mul_right :
  ∀ (x y z : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s) (hz : z ∈ adjoin R s),
    p x y hx hy → p x z hx hz → p x (y * z) hx ⋯
star_left : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p (star x) y ⋯ hy
star_right : ∀ (x y : A) (hx : x ∈ adjoin R s) (hy : y ∈ adjoin R s), p x y hx hy → p x (star y) hx ⋯
a b : A
ha : a ∈ adjoin R s
z : A
hz : z ∈ s
⊢ p a z ha ⋯

Tactic:
induction ha using adjoin_induction with
| mem _ h => exact mem_mem _ _ h hz
| algebraMap _ => exact algebraMap_left _ _ hz
| mul _ _ _ _ h₁ h₂ => exact mul_left _ _ _ _ _ _ h₁ h₂
| add _ _ _ _ h₁ h₂ => exact add_left _ _ _ _ _ _ h₁ h₂
| star _ _ h => exact star_left _ _ _ _ h

Result:
no goals