-- Mathlib/RingTheory/IsTensorProduct.lean
/-- If `N` is the base change of `M` to `A`, then `N ⊗[R] P` is the base change
of `M ⊗[R] P` to `A`. This is simply the isomorphism
`A ⊗[S] (M ⊗[R] P) ≃ₗ[A] (A ⊗[S] M) ⊗[R] P`. -/
lemma isBaseChange_tensorProduct_map {f : M →ₗ[S] N} (hf : IsBaseChange A f) :
    IsBaseChange A (AlgebraTensorModule.map f (LinearMap.id (R := R) (M := P)))

Proof state:
case add
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
x✝ y✝ : M ⊗[R] P
h1 : e (1 ⊗ₜ[S] x✝) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) x✝
h2 : e (1 ⊗ₜ[S] y✝) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) y✝
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] (x✝ + y✝)) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) (x✝ + y✝)

Tactic:
simp [tmul_add, h1, h2]

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
⊢ IsBaseChange A (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id)

Tactic:
refine IsBaseChange.of_equiv e (fun x ↦ ?_)

Result:
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
x : M ⊗[R] P
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] x) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) x

Proof state:
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
x : M ⊗[R] P
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] x) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) x

Tactic:
induction' x with m p _ _ h1 h2

Result:
case zero
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] 0) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) 0

case tmul
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
m : M
p : P
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] m ⊗ₜ[R] p) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) (m ⊗ₜ[R] p)

case add
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
x✝ y✝ : M ⊗[R] P
h1 : e (1 ⊗ₜ[S] x✝) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) x✝
h2 : e (1 ⊗ₜ[S] y✝) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) y✝
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] (x✝ + y✝)) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) (x✝ + y✝)

Proof state:
case zero
R : Type u_1
M : Type v₁
N : Type v₂
S : Type v₃
inst✝¹⁹ : AddCommMonoid M
inst✝¹⁸ : AddCommMonoid N
inst✝¹⁷ : CommSemiring R
inst✝¹⁶ : CommSemiring S
inst✝¹⁵ : Algebra R S
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : Module R N
inst✝¹² : Module S N
inst✝¹¹ : IsScalarTower R S N
P : Type u_2
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid P
inst✝⁹ : Module R P
A : Type u_4
inst✝⁸ : CommSemiring A
inst✝⁷ : Algebra R A
inst✝⁶ : Algebra S A
inst✝⁵ : IsScalarTower R S A
inst✝⁴ : Module S M
inst✝³ : IsScalarTower R S M
inst✝² : Module A N
inst✝¹ : IsScalarTower S A N
inst✝ : IsScalarTower R A N
f : M →ₗ[S] N
hf : IsBaseChange A f
e : A ⊗[S] M ⊗[R] P ≃ₗ[A] N ⊗[R] P :=
  (AlgebraTensorModule.assoc R S A A M P).symm ≪≫ₗ AlgebraTensorModule.congr hf.equiv (LinearEquiv.refl R P)
⊢ e (1 ⊗ₜ[S] 0) = (AlgebraTensorModule.map f LinearMap.id) 0

Tactic:
simp

Result:
no goals