-- Mathlib/RingTheory/SurjectiveOnStalks.lean
lemma surjectiveOnStalks_iff_forall_maximal :
    f.SurjectiveOnStalks ↔ ∀ (I : Ideal S) (_ : I.IsMaximal),
      Function.Surjective (Localization.localRingHom _ I f rfl)

Proof state:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
⊢ f.SurjectiveOnStalks ↔
    ∀ (I : Ideal S) (x : I.IsMaximal), Function.Surjective ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap f I) I f ⋯)

Tactic:
refine ⟨fun H I hI ↦ H I hI.isPrime, fun H I hI ↦ ?_⟩

Result:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
H : ∀ (I : Ideal S) (x : I.IsMaximal), Function.Surjective ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap f I) I f ⋯)
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
⊢ Function.Surjective ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap f I) I f ⋯)

Proof state:
case intro.intro
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
s : S
M : Ideal S
hM : M.IsMaximal
hIM : I ≤ M
⊢ ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Tactic:
obtain ⟨x, r, c, hc, hr, e⟩ := H M hM s

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
s : S
M : Ideal S
hM : M.IsMaximal
hIM : I ≤ M
x r : R
c : S
hc : c ∉ M
hr : f r ∉ M
e : c * f r * s = c * f x
⊢ ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
s : S
M : Ideal S
hM : M.IsMaximal
hIM : I ≤ M
x r : R
c : S
hc : c ∉ M
hr : f r ∉ M
e : c * f r * s = c * f x
⊢ ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Tactic:
exact ⟨x, r, c, fun h ↦ hc (hIM h), fun h ↦ hr (hIM h), e⟩

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
⊢ ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Tactic:
intro s

Result:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
s : S
⊢ ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Proof state:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
H : ∀ (I : Ideal S) (x : I.IsMaximal), Function.Surjective ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap f I) I f ⋯)
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
⊢ Function.Surjective ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap f I) I f ⋯)

Tactic:
simp_rw [surjective_localRingHom_iff] at H ⊢

Result:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
⊢ ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Proof state:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
s : S
⊢ ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x

Tactic:
obtain ⟨M, hM, hIM⟩ := I.exists_le_maximal hI.ne_top

Result:
case intro.intro
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
S : Type u_2
inst✝ : CommRing S
f : R →+* S
I : Ideal S
hI : I.IsPrime
H : ∀ (I : Ideal S), I.IsMaximal → ∀ (s : S), ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x
s : S
M : Ideal S
hM : M.IsMaximal
hIM : I ≤ M
⊢ ∃ x r, ∃ c ∉ I, f r ∉ I ∧ c * f r * s = c * f x