-- Mathlib/RingTheory/DedekindDomain/Ideal.lean
theorem Ideal.eq_prime_pow_of_succ_lt_of_le {P I : Ideal A} [P_prime : P.IsPrime] (hP : P ≠ ⊥)
    {i : ℕ} (hlt : P ^ (i + 1) < I) (hle : I ≤ P ^ i) : I = P ^ i

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
⊢ P ^ i ≤ I

Tactic:
have := pow_ne_zero i hP

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
⊢ P ^ i ≤ I

Proof state:
case hy
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≠ 0

Tactic:
assumption

Result:
no goals

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≤ I

Tactic:
rw [← Ideal.dvd_iff_le, dvd_iff_normalizedFactors_le_normalizedFactors, normalizedFactors_pow,
  normalizedFactors_irreducible P_prime'.irreducible, Multiset.nsmul_singleton]

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)

case hx
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ I ≠ 0

case hy
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≠ 0

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≤ I

Tactic:
rw [← Ideal.dvdNotUnit_iff_lt, dvdNotUnit_iff_normalizedFactors_lt_normalizedFactors h1 h3,
  normalizedFactors_pow, normalizedFactors_irreducible P_prime'.irreducible,
  Multiset.nsmul_singleton, Multiset.lt_replicate_succ] at hlt

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≤ I

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
⊢ P ^ i ≤ I

Tactic:
have P_prime' := Ideal.prime_of_isPrime hP P_prime

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
⊢ P ^ i ≤ I

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
⊢ P ^ i ≤ I

Tactic:
have h1 : I ≠ ⊥ := (lt_of_le_of_lt bot_le hlt).ne'

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
⊢ P ^ i ≤ I

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
⊢ P ^ i ≤ I

Tactic:
have h3 := pow_ne_zero (i + 1) hP

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≤ I

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)

case hx
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ I ≠ 0

case hy
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : normalizedFactors I ≤ Multiset.replicate i (normalize P)
hle : I ≤ P ^ i
P_prime' : Prime P
h1 : I ≠ ⊥
this : P ^ i ≠ 0
h3 : P ^ (i + 1) ≠ 0
⊢ P ^ i ≠ 0

Tactic:
all_goals assumption

Result:
no goals

Proof state:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
⊢ I = P ^ i

Tactic:
refine le_antisymm hle ?_

Result:
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : IsDedekindDomain A
P I : Ideal A
P_prime : P.IsPrime
hP : P ≠ ⊥
i : ℕ
hlt : P ^ (i + 1) < I
hle : I ≤ P ^ i
⊢ P ^ i ≤ I