-- 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
⊢ 2 ≠ 0

Tactic:
rw [show (2 : F) = -1 by linear_combination CharP.cast_eq_zero F 3, neg_ne_zero]

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
⊢ 1 ≠ 0

Proof state:
case 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
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
haveI : NeZero (2 : F) := NeZero.mk <| by
  rw [show (2 : F) = -1 by linear_combination CharP.cast_eq_zero F 3, neg_ne_zero]
  exact one_ne_zero

Result:
case 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
⊢ ∃ C, 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
h : E.a₂ ≠ 0 ∧ E.a₆ ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
obtain ⟨ha₂, ha₆⟩ := h

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
⊢ ∃ C, 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
⊢ 2 = -1

Tactic:
linear_combination CharP.cast_eq_zero F 3

Result:
no goals

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.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := 0, s := 0, t := 0 }).a₂ = E'.a₂

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₂, a₁_of_isCharThreeJNeZeroNF, Units.val_inv_eq_inv_val,
  Units.val_mk0, inv_pow, inv_mul_eq_div, hu]

Result:
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

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
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := 0, s := 0, t := 0 }).a₁ = E'.a₁

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₁, a₁_of_isCharThreeJNeZeroNF]

Result:
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

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
h : ↑E'.Δ' ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
rw [E'.coe_Δ', Δ_of_isCharThreeJNeZeroNF_of_char_three, mul_ne_zero_iff, neg_ne_zero,
  pow_ne_zero_iff three_ne_zero] at h

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'.a₂ ≠ 0 ∧ E'.a₆ ≠ 0
⊢ ∃ C, 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
h : ↑E.Δ' ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
rw [E.coe_Δ', Δ_of_isCharThreeJNeZeroNF_of_char_three, mul_ne_zero_iff, neg_ne_zero,
  pow_ne_zero_iff three_ne_zero] at h

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
h : E.a₂ ≠ 0 ∧ E.a₆ ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

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
hu0 : u ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
use ⟨Units.mk0 u hu0, 0, 0, 0⟩

Result:
case h
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 } = 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
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ ^ 3 * (0 + 0 * 0 + 2 * 0) = 0

Tactic:
ring1

Result:
no goals