-- Mathlib/AlgebraicGeometry/EllipticCurve/IsomOfJ.lean
private lemma exists_variableChange_of_char_three_of_j_ne_zero
    [E.IsCharThreeJNeZeroNF] [E'.IsCharThreeJNeZeroNF] (heq : E.j = E'.j) :
    ∃ C : VariableChange F, E.variableChange C = E'

Proof state:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
⊢ u ≠ 0

Tactic:
rw [← pow_ne_zero_iff two_ne_zero, hu, div_ne_zero_iff]

Result:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
⊢ E.a₂ ≠ 0 ∧ E'.a₂ ≠ 0

Proof state:
case h.a₄
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := 0, s := 0, t := 0 }).a₄ = E'.a₄

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₄, a₁_of_isCharThreeJNeZeroNF, a₃_of_isCharThreeJNeZeroNF,
  a₄_of_isCharThreeJNeZeroNF]

Result:
case h.a₄
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ ^ 4 * (0 - 0 * 0 + 2 * 0 * E.a₂ - (0 + 0 * 0) * 0 + 3 * 0 ^ 2 - 2 * 0 * 0) = 0

Proof state:
case intro
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
have h := E'.Δ'.ne_zero

Result:
case intro
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
h : ↑E'.Δ' ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Proof state:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
heq : -E.a₂ ^ 3 * E'.a₆ = -E'.a₂ ^ 3 * E.a₆
⊢ (E.a₆ + 0 * 0 + 0 ^ 2 * E.a₂ + 0 ^ 3 - 0 * 0 - 0 ^ 2 - 0 * 0 * 0) / (E.a₂ / E'.a₂) ^ 3 = E'.a₆

Tactic:
field_simp

Result:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
heq : -E.a₂ ^ 3 * E'.a₆ = -E'.a₂ ^ 3 * E.a₆
⊢ E.a₆ * E'.a₂ ^ 3 = E'.a₆ * E.a₂ ^ 3

Proof state:
case intro.intro.intro
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
have hu0 : u ≠ 0 := by
  rw [← pow_ne_zero_iff two_ne_zero, hu, div_ne_zero_iff]
  exact ⟨ha₂, ha₂'⟩

Result:
case intro.intro.intro
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Proof state:
case h.a₃
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := 0, s := 0, t := 0 }).a₃ = E'.a₃

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₃, a₁_of_isCharThreeJNeZeroNF, a₃_of_isCharThreeJNeZeroNF]

Result:
case h.a₃
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ ^ 3 * (0 + 0 * 0 + 2 * 0) = 0

Proof state:
case h.a₂
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.a₂ - 0 * 0 + 3 * 0 - 0 ^ 2) / (E.a₂ / E'.a₂) = E'.a₂

Tactic:
field_simp

Result:
no goals

Proof state:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
heq : -E.a₂ ^ 3 * E'.a₆ = -E'.a₂ ^ 3 * E.a₆
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := 0, s := 0, t := 0 }).a₆ = E'.a₆

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₆, a₁_of_isCharThreeJNeZeroNF, a₃_of_isCharThreeJNeZeroNF,
  a₄_of_isCharThreeJNeZeroNF, Units.val_inv_eq_inv_val, Units.val_mk0,
  inv_pow, inv_mul_eq_div, pow_mul u 2 3, hu]

Result:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
heq : -E.a₂ ^ 3 * E'.a₆ = -E'.a₂ ^ 3 * E.a₆
⊢ (E.a₆ + 0 * 0 + 0 ^ 2 * E.a₂ + 0 ^ 3 - 0 * 0 - 0 ^ 2 - 0 * 0 * 0) / (E.a₂ / E'.a₂) ^ 3 = E'.a₆

Proof state:
case h.a₁
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsCharThreeJNeZeroNF
inst✝ : E'.IsCharThreeJNeZeroNF
heq : E.j = E'.j
ha₂ : E.a₂ ≠ 0
ha₆ : E.a₆ ≠ 0
ha₂' : E'.a₂ ≠ 0
ha₆' : E'.a₆ ≠ 0
this : NeZero 2
u : F
hu : u ^ 2 = E.a₂ / E'.a₂
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ * (0 + 2 * 0) = 0

Tactic:
ring1

Result:
no goals