-- Mathlib/LinearAlgebra/SesquilinearForm.lean
theorem isPairSelfAdjoint_equiv (e : M₁ ≃ₗ[R] M) (f : Module.End R M) :
    IsPairSelfAdjoint B F f ↔
      IsPairSelfAdjoint (B.compl₁₂ e e) (F.compl₁₂ e e) (e.symm.conj f)

Proof state:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
⊢ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f) = (B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e

Tactic:
ext

Result:
case h.h
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
x✝¹ x✝ : M₁
⊢ (((B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f)) x✝¹) x✝ = (((B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e) x✝¹) x✝

Proof state:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)

Tactic:
have hₗ :
  (F.compl₁₂ (↑e : M₁ →ₗ[R] M) (↑e : M₁ →ₗ[R] M)).comp (e.symm.conj f) =
    (F.comp f).compl₁₂ (↑e : M₁ →ₗ[R] M) (↑e : M₁ →ₗ[R] M) := by
  ext
  simp only [LinearEquiv.symm_conj_apply, coe_comp, LinearEquiv.coe_coe, compl₁₂_apply,
    LinearEquiv.apply_symm_apply, Function.comp_apply]

Result:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)

Proof state:
case h.h
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
x✝¹ x✝ : M₁
⊢ (((B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f)) x✝¹) x✝ = (((B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e) x✝¹) x✝

Tactic:
simp only [LinearEquiv.symm_conj_apply, compl₂_apply, coe_comp, LinearEquiv.coe_coe,
  compl₁₂_apply, LinearEquiv.apply_symm_apply, Function.comp_apply]

Result:
no goals

Proof state:
case h.h
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
x✝¹ x✝ : M₁
⊢ ((F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f) x✝¹) x✝ = (((F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e) x✝¹) x✝

Tactic:
simp only [LinearEquiv.symm_conj_apply, coe_comp, LinearEquiv.coe_coe, compl₁₂_apply,
  LinearEquiv.apply_symm_apply, Function.comp_apply]

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
hᵣ : (B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f) = (B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)

Tactic:
have he : Function.Surjective (⇑(↑e : M₁ →ₗ[R] M) : M₁ → M) := e.surjective

Result:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
hᵣ : (B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f) = (B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e
he : Function.Surjective ⇑↑e
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)

Proof state:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
⊢ F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e

Tactic:
ext

Result:
case h.h
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
x✝¹ x✝ : M₁
⊢ ((F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f) x✝¹) x✝ = (((F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e) x✝¹) x✝

Proof state:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
hᵣ : (B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f) = (B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e
he : Function.Surjective ⇑↑e
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)

Tactic:
simp_rw [IsPairSelfAdjoint, isAdjointPair_iff_comp_eq_compl₂, hₗ, hᵣ, compl₁₂_inj he he]

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)

Tactic:
have hᵣ :
  (B.compl₁₂ (↑e : M₁ →ₗ[R] M) (↑e : M₁ →ₗ[R] M)).compl₂ (e.symm.conj f) =
    (B.compl₂ f).compl₁₂ (↑e : M₁ →ₗ[R] M) (↑e : M₁ →ₗ[R] M) := by
  ext
  simp only [LinearEquiv.symm_conj_apply, compl₂_apply, coe_comp, LinearEquiv.coe_coe,
    compl₁₂_apply, LinearEquiv.apply_symm_apply, Function.comp_apply]

Result:
R : Type u_1
M : Type u_5
M₁ : Type u_6
M₂ : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup M₁
inst✝² : Module R M₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₂
inst✝ : Module R M₂
B F : M →ₗ[R] M →ₗ[R] M₂
e : M₁ ≃ₗ[R] M
f : Module.End R M
hₗ : F.compl₁₂ ↑e ↑e ∘ₗ e.symm.conj f = (F ∘ₗ f).compl₁₂ ↑e ↑e
hᵣ : (B.compl₁₂ ↑e ↑e).compl₂ (e.symm.conj f) = (B.compl₂ f).compl₁₂ ↑e ↑e
⊢ B.IsPairSelfAdjoint F ⇑f ↔ (B.compl₁₂ ↑e ↑e).IsPairSelfAdjoint (F.compl₁₂ ↑e ↑e) ⇑(e.symm.conj f)