-- Mathlib/Analysis/InnerProductSpace/OfNorm.lean
theorem inner_.conj_symm (x y : E) : conj (inner_ 𝕜 y x) = inner_ 𝕜 x y

Proof state:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
h₁ : ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Tactic:
have h₂ : ‖(I : 𝕜) • y + x‖ = ‖(I : 𝕜) • x - y‖ := by
  convert (I_smul ((I : 𝕜) • y + x)).symm using 2
  linear_combination (norm := module) -hI' • y

Result:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
h₁ : ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖
h₂ : ‖I • y + x‖ = ‖I • x - y‖
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Proof state:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
h₁ : ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖
h₂ : ‖I • y + x‖ = ‖I • x - y‖
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • x - y‖ * ↑‖I • x - y‖ -
        -I * ↑‖I • x + y‖ * ↑‖I • x + y‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Tactic:
ring

Result:
no goals

Proof state:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : I = 0
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Tactic:
simp only [hI, neg_zero, zero_mul]

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
v : E
⊢ ‖I • v‖ = ‖v‖

Tactic:
rw [norm_smul, norm_I_of_ne_zero hI, one_mul]

Result:
no goals

Proof state:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Tactic:
have hI' := I_mul_I_of_nonzero hI

Result:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Proof state:
case h.e'_2.h.e'_3
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
⊢ I • y - x = I • (I • x + y)

Tactic:
linear_combination (norm := module) -hI' • x

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖y + x‖ * ↑‖y + x‖ - ↑‖y - x‖ * ↑‖y - x‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Tactic:
rw [add_comm y x, norm_sub_rev]

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
⊢ ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖

Tactic:
convert I_smul ((I : 𝕜) • x + y) using 2

Result:
case h.e'_2.h.e'_3
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
⊢ I • y - x = I • (I • x + y)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
h₁ : ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖
⊢ ‖I • y + x‖ = ‖I • x - y‖

Tactic:
convert (I_smul ((I : 𝕜) • y + x)).symm using 2

Result:
case h.e'_3.h.e'_3
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
h₁ : ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖
⊢ I • x - y = I • (I • y + x)

Proof state:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)

Tactic:
have h₁ : ‖(I : 𝕜) • y - x‖ = ‖(I : 𝕜) • x + y‖ := by
  convert I_smul ((I : 𝕜) • x + y) using 2
  linear_combination (norm := module) -hI' • x

Result:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
x y : E
hI : ¬I = 0
hI' : I * I = -1
I_smul : ∀ (v : E), ‖I • v‖ = ‖v‖
h₁ : ‖I • y - x‖ = ‖I • x + y‖
⊢ 4⁻¹ *
      (↑‖x + y‖ * ↑‖x + y‖ - ↑‖x - y‖ * ↑‖x - y‖ + -I * ↑‖I • y + x‖ * ↑‖I • y + x‖ -
        -I * ↑‖I • y - x‖ * ↑‖I • y - x‖) =
    4⁻¹ *
      (𝓚 ‖x + y‖ * 𝓚 ‖x + y‖ - 𝓚 ‖x - y‖ * 𝓚 ‖x - y‖ + I * 𝓚 ‖I • x + y‖ * 𝓚 ‖I • x + y‖ -
        I * 𝓚 ‖I • x - y‖ * 𝓚 ‖I • x - y‖)