-- Mathlib/RingTheory/Norm/Basic.lean
theorem prod_embeddings_eq_finrank_pow [Algebra L F] [IsScalarTower K L F] [IsAlgClosed E]
    [Algebra.IsSeparable K F] [FiniteDimensional K F] (pb : PowerBasis K L) :
    ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ (algebraMap L F pb.gen) =
      ((@Finset.univ _ (PowerBasis.AlgHom.fintype pb)).prod
        fun σ : L →ₐ[K] E => σ pb.gen) ^ finrank L F

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝¹ : FiniteDimensional L F
this✝ : Algebra.IsSeparable L F
this : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : F →ₐ[K] E
⊢ σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (algHomEquivSigma σ).fst pb.gen

Tactic:
simp only [algHomEquivSigma, Equiv.coe_fn_mk, AlgHom.restrictDomain, AlgHom.comp_apply,
  IsScalarTower.coe_toAlgHom']

Result:
no goals

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
⊢ ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (∏ σ : L →ₐ[K] E, σ pb.gen) ^ finrank L F

Tactic:
haveI : FiniteDimensional L F := FiniteDimensional.right K L F

Result:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this : FiniteDimensional L F
⊢ ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (∏ σ : L →ₐ[K] E, σ pb.gen) ^ finrank L F

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝ : FiniteDimensional L F
this : Algebra.IsSeparable L F
⊢ ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (∏ σ : L →ₐ[K] E, σ pb.gen) ^ finrank L F

Tactic:
letI : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb

Result:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝¹ : FiniteDimensional L F
this✝ : Algebra.IsSeparable L F
this : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
⊢ ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (∏ σ : L →ₐ[K] E, σ pb.gen) ^ finrank L F

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝² : FiniteDimensional L F
this✝¹ : Algebra.IsSeparable L F
this✝ : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : L →ₐ[K] E
x✝ : σ ∈ Finset.univ
this : Algebra L E := σ.toAlgebra
⊢ σ pb.gen ^ Finset.univ.card = σ pb.gen ^ finrank L F

Tactic:
congr

Result:
case e_a
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝² : FiniteDimensional L F
this✝¹ : Algebra.IsSeparable L F
this✝ : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : L →ₐ[K] E
x✝ : σ ∈ Finset.univ
this : Algebra L E := σ.toAlgebra
⊢ Finset.univ.card = finrank L F

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝¹ : FiniteDimensional L F
this✝ : Algebra.IsSeparable L F
this : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
⊢ ∀ (x : F →ₐ[K] E), x ((algebraMap L F) pb.gen) = (algHomEquivSigma x).fst pb.gen

Tactic:
intro σ

Result:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝¹ : FiniteDimensional L F
this✝ : Algebra.IsSeparable L F
this : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : F →ₐ[K] E
⊢ σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (algHomEquivSigma σ).fst pb.gen

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝² : FiniteDimensional L F
this✝¹ : Algebra.IsSeparable L F
this✝ : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : L →ₐ[K] E
x✝ : σ ∈ Finset.univ
this : Algebra L E := σ.toAlgebra
⊢ ∏ s : F →ₐ[L] E, ⟨σ, s⟩.fst pb.gen = σ pb.gen ^ finrank L F

Tactic:
simp_rw [Finset.prod_const]

Result:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝² : FiniteDimensional L F
this✝¹ : Algebra.IsSeparable L F
this✝ : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : L →ₐ[K] E
x✝ : σ ∈ Finset.univ
this : Algebra L E := σ.toAlgebra
⊢ σ pb.gen ^ Finset.univ.card = σ pb.gen ^ finrank L F

Proof state:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this : FiniteDimensional L F
⊢ ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (∏ σ : L →ₐ[K] E, σ pb.gen) ^ finrank L F

Tactic:
haveI : Algebra.IsSeparable L F := Algebra.isSeparable_tower_top_of_isSeparable K L F

Result:
K : Type u_4
L : Type u_5
F : Type u_6
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Field F
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : Algebra K F
E : Type u_7
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra K E
inst✝⁴ : Algebra L F
inst✝³ : IsScalarTower K L F
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : Algebra.IsSeparable K F
inst✝ : FiniteDimensional K F
pb : PowerBasis K L
this✝ : FiniteDimensional L F
this : Algebra.IsSeparable L F
⊢ ∏ σ : F →ₐ[K] E, σ ((algebraMap L F) pb.gen) = (∏ σ : L →ₐ[K] E, σ pb.gen) ^ finrank L F