-- Mathlib/Algebra/Star/Subalgebra.lean
theorem ext_adjoin {s : Set A} [FunLike F (adjoin R s) B]
    [AlgHomClass F R (adjoin R s) B] [StarHomClass F (adjoin R s) B] {f g : F}
    (h : ∀ x : adjoin R s, (x : A) ∈ s → f x = g x) : f = g

Proof state:
case refine_1
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a : ↥(adjoin R s)
x : A
hx : x ∈ s
⊢ (fun y => f y = g y) ⟨x, ⋯⟩

Tactic:
exact h ⟨x, subset_adjoin R s hx⟩ hx

Result:
no goals

Proof state:
case refine_4
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a x y : ↥(adjoin R s)
hx : (fun y => f y = g y) x
hy : (fun y => f y = g y) y
⊢ (fun y => f y = g y) (x * y)

Tactic:
simp only [map_mul, map_mul, hx, hy]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_2
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a : ↥(adjoin R s)
r : R
⊢ (fun y => f y = g y) ((algebraMap R ↥(adjoin R s)) r)

Tactic:
simp only [AlgHomClass.commutes]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_3
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a x y : ↥(adjoin R s)
hx : (fun y => f y = g y) x
hy : (fun y => f y = g y) y
⊢ (fun y => f y = g y) (x + y)

Tactic:
simp only [map_add, map_add, hx, hy]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_5
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a x : ↥(adjoin R s)
hx : (fun y => f y = g y) x
⊢ (fun y => f y = g y) (star x)

Tactic:
simp only [map_star, hx]

Result:
no goals

Proof state:
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
⊢ f = g

Tactic:
refine DFunLike.ext f g fun a =>
  adjoin_induction_subtype (p := fun y => f y = g y) a (fun x hx => ?_) (fun r => ?_)
  (fun x y hx hy => ?_) (fun x y hx hy => ?_) fun x hx => ?_

Result:
case refine_1
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a : ↥(adjoin R s)
x : A
hx : x ∈ s
⊢ (fun y => f y = g y) ⟨x, ⋯⟩

case refine_2
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a : ↥(adjoin R s)
r : R
⊢ (fun y => f y = g y) ((algebraMap R ↥(adjoin R s)) r)

case refine_3
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a x y : ↥(adjoin R s)
hx : (fun y => f y = g y) x
hy : (fun y => f y = g y) y
⊢ (fun y => f y = g y) (x + y)

case refine_4
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a x y : ↥(adjoin R s)
hx : (fun y => f y = g y) x
hy : (fun y => f y = g y) y
⊢ (fun y => f y = g y) (x * y)

case refine_5
F : Type u_1
R : Type u_2
A : Type u_3
B : Type u_4
inst✝¹¹ : CommSemiring R
inst✝¹⁰ : StarRing R
inst✝⁹ : Semiring A
inst✝⁸ : Algebra R A
inst✝⁷ : StarRing A
inst✝⁶ : Semiring B
inst✝⁵ : Algebra R B
inst✝⁴ : StarRing B
inst✝³ : StarModule R A
s : Set A
inst✝² : FunLike F (↥(adjoin R s)) B
inst✝¹ : AlgHomClass F R (↥(adjoin R s)) B
inst✝ : StarHomClass F (↥(adjoin R s)) B
f g : F
h : ∀ (x : ↥(adjoin R s)), ↑x ∈ s → f x = g x
a x : ↥(adjoin R s)
hx : (fun y => f y = g y) x
⊢ (fun y => f y = g y) (star x)