-- Mathlib/RingTheory/Discriminant.lean
theorem discr_mul_isIntegral_mem_adjoin [Algebra.IsSeparable K L] [IsIntegrallyClosed R]
    [IsFractionRing R K] {B : PowerBasis K L} (hint : IsIntegral R B.gen) {z : L}
    (hz : IsIntegral R z) : discr K B.basis • z ∈ adjoin R ({B.gen} : Set L)

Proof state:
case pos
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
H :
  (traceMatrix K ⇑B.basis).det • traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
i : Fin B.dim
cramer :
  ((traceMatrix K ⇑B.basis).cramer fun i => (trace K L) (z * B.basis i)) =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • B.basis.equivFun z
σ : Equiv.Perm (Fin B.dim)
x✝¹ : σ ∈ univ
j : Fin B.dim
x✝ : j ∈ univ
hji : j = i
⊢ (if True then (trace K L) (z * B.gen ^ ↑(σ i)) else traceMatrix K (fun i => B.gen ^ ↑i) (σ i) i) ∈ ⊥

Tactic:
exact mem_bot.2 (IsIntegrallyClosed.isIntegral_iff.1 <| isIntegral_trace (hz.mul <| hint.pow _))

Result:
no goals

Proof state:
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
H :
  (traceMatrix K ⇑B.basis).det • traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
⊢ discr K ⇑B.basis • z ∈ adjoin R {B.gen}

Tactic:
have cramer := mulVec_cramer (traceMatrix K B.basis) fun i => trace K L (z * B.basis i)

Result:
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
H :
  (traceMatrix K ⇑B.basis).det • traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
cramer :
  (traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ (traceMatrix K ⇑B.basis).cramer fun i => (trace K L) (z * B.basis i)) =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
⊢ discr K ⇑B.basis • z ∈ adjoin R {B.gen}

Proof state:
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
H :
  (traceMatrix K ⇑B.basis).det • traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
cramer :
  (traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ (traceMatrix K ⇑B.basis).cramer fun i => (trace K L) (z * B.basis i)) =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
i : Fin B.dim
x✝ : i ∈ univ
this : discr K ⇑B.basis • B.basis.equivFun z i ∈ Set.range ⇑(algebraMap R K)
⊢ discr K ⇑B.basis • (B.basis.repr z) i • B.basis i ∈ adjoin R {B.gen}

Tactic:
obtain ⟨r, hr⟩ := this

Result:
case intro
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
H :
  (traceMatrix K ⇑B.basis).det • traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
cramer :
  (traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ (traceMatrix K ⇑B.basis).cramer fun i => (trace K L) (z * B.basis i)) =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)
i : Fin B.dim
x✝ : i ∈ univ
r : R
hr : (algebraMap R K) r = discr K ⇑B.basis • B.basis.equivFun z i
⊢ discr K ⇑B.basis • (B.basis.repr z) i • B.basis i ∈ adjoin R {B.gen}

Proof state:
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
⊢ discr K ⇑B.basis • z ∈ adjoin R {B.gen}

Tactic:
have hinv : IsUnit (traceMatrix K B.basis).det := by
  simpa [← discr_def] using discr_isUnit_of_basis _ B.basis

Result:
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
⊢ discr K ⇑B.basis • z ∈ adjoin R {B.gen}

Proof state:
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
⊢ (traceMatrix K ⇑B.basis).det • traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z =
    (traceMatrix K ⇑B.basis).det • fun i => (trace K L) (z * B.basis i)

Tactic:
congr

Result:
case e_a
K : Type u
L : Type v
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Module.Finite K L
R : Type z
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : Algebra R K
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R K L
inst✝² : Algebra.IsSeparable K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed R
inst✝ : IsFractionRing R K
B : PowerBasis K L
hint : IsIntegral R B.gen
z : L
hz : IsIntegral R z
hinv : IsUnit (traceMatrix K ⇑B.basis).det
⊢ traceMatrix K ⇑B.basis *ᵥ B.basis.equivFun z = fun i => (trace K L) (z * B.basis i)