-- 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
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

Tactic:
letI : Unique { j // j = i } :=
  { default := ⟨i, rfl⟩
    uniq := fun ⟨j, h⟩ => Subtype.val_injective h }

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 := ⋯ }
⊢ ∏ j : σ, ↑(e a) j ^ d j = (∏ j : { j // j ≠ i }, x₀ j ^ d ↑j) * a ^ d i

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 = 0

Tactic:
calc
  ∑ x, eval x f = ∑ x : σ → K, ∑ d ∈ f.support, f.coeff d * ∏ i, x i ^ d i := by
    simp only [eval_eq']
  _ = ∑ d ∈ f.support, ∑ x : σ → K, f.coeff d * ∏ i, x i ^ d i := sum_comm
  _ = 0 := sum_eq_zero ?_

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
⊢ ∀ x ∈ f.support, ∑ x_1 : σ → K, coeff x f * ∏ i : σ, x_1 i ^ x i = 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
⊢ ∑ x : σ → K, coeff d f * ∏ i : σ, x i ^ d i = 0

Tactic:
obtain ⟨i, hi⟩ : ∃ i, d i < q - 1 := f.exists_degree_lt (q - 1) h hd

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, 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
⊢ ∑ x : { x // x ∘ Subtype.val = x₀ }, ∏ j : σ, ↑x j ^ d j = 0

Tactic:
calc
  (∑ x : { x : σ → K // x ∘ (↑) = x₀ }, ∏ j, (x : σ → K) j ^ d j) =
      ∑ a : K, ∏ j : σ, (e a : σ → K) j ^ d j := (e.sum_comp _).symm
  _ = ∑ a : K, (∏ j, x₀ j ^ d j) * a ^ d i := Fintype.sum_congr _ _ ?_
  _ = (∏ j, x₀ j ^ d j) * ∑ a : K, a ^ d i := by rw [mul_sum]
  _ = 0 := by rw [sum_pow_lt_card_sub_one K _ hi, mul_zero]

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), ∏ 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, ∏ i : σ, x i ^ d i = 0

Tactic:
calc
  (∑ x : σ → K, ∏ i, x i ^ d i) =
      ∑ x₀ : { j // j ≠ i } → K, ∑ x : { x : σ → K // x ∘ (↑) = x₀ }, ∏ j, (x : σ → K) j ^ d j :=
    (Fintype.sum_fiberwise _ _).symm
  _ = 0 := Fintype.sum_eq_zero _ ?_

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
⊢ ∀ (a : { j // j ≠ i } → K), ∑ x : { x // x ∘ Subtype.val = a }, ∏ j : σ, ↑x j ^ d j = 0