-- Mathlib/RingTheory/Algebraic/Basic.lean
theorem IsAlgebraic.of_ringHom_of_comp_eq (halg : IsAlgebraic S (g a))
    (hf : Function.Surjective f) (hg : Function.Injective g)
    (h : RingHom.comp (algebraMap S B) f = RingHom.comp g (algebraMap R A)) :
    IsAlgebraic R a

Proof state:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (↑g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ g ((aeval a) q) = g 0

Tactic:
change (g : A →+* B) _ = _

Result:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (↑g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ ↑g ((aeval a) q) = g 0

Proof state:
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) (map (↑f) q) = 0
h' : q = 0
⊢ False

Tactic:
simp [h'] at h1

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
p : S[X]
h1 : p ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) p = 0
⊢ IsAlgebraic R a

Tactic:
obtain ⟨q, rfl⟩ := map_surjective (f : R →+* S) hf p

Result:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ IsAlgebraic R a

Proof state:
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
halg : IsAlgebraic S (g a)
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
⊢ IsAlgebraic R a

Tactic:
obtain ⟨p, h1, h2⟩ := halg

Result:
case intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
p : S[X]
h1 : p ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) p = 0
⊢ IsAlgebraic R a

Proof state:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ IsAlgebraic R a

Tactic:
refine ⟨q, fun h' ↦ by simp [h'] at h1, hg ?_⟩

Result:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ g ((aeval a) q) = g 0

Proof state:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ g ((aeval a) q) = g 0

Tactic:
change aeval ((g : A →+* B) a) _ = 0 at h2

Result:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (↑g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ g ((aeval a) q) = g 0

Proof state:
case intro.intro.intro
R : Type u
S : Type u_1
A : Type v
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : CommRing S
inst✝⁷ : Ring A
inst✝⁶ : Algebra R A
B : Type u_2
inst✝⁵ : Ring B
inst✝⁴ : Algebra S B
FRS : Type u_3
FAB : Type u_4
inst✝³ : FunLike FRS R S
inst✝² : RingHomClass FRS R S
inst✝¹ : FunLike FAB A B
inst✝ : RingHomClass FAB A B
f : FRS
g : FAB
a : A
hf : Function.Surjective ⇑f
hg : Function.Injective ⇑g
h : (algebraMap S B).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap R A)
q : R[X]
h1 : map (↑f) q ≠ 0
h2 : (aeval (↑g a)) (map (↑f) q) = 0
⊢ ↑g ((aeval a) q) = g 0

Tactic:
rw [map_zero, map_aeval_eq_aeval_map h, h2]

Result:
no goals