-- Mathlib/RingTheory/Jacobson/Ring.lean
theorem isMaximal_comap_C_of_isMaximal [IsJacobsonRing R] [Nontrivial R]
    (hP' : ∀ x : R, C x ∈ P → x = 0) :
    IsMaximal (comap (C : R →+* R[X]) P : Ideal R)

Proof state:
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
this : ⊥.IsMaximal
⊢ (Ideal.map (algebraMap (R ⧸ P') (Localization M)) ⊥).IsMaximal

Tactic:
rwa [Ideal.map_bot]

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
⊢ (comap C P).IsMaximal

Tactic:
haveI hP'_prime : P'.IsPrime := comap_isPrime C P

Result:
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
⊢ (comap C P).IsMaximal

Proof state:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
M' : Submonoid (R[X] ⧸ P) := Submonoid.map φ M
hM' : 0 ∉ M'
this : IsDomain (Localization M')
bot_maximal : ⊥.IsMaximal := (bot_quotient_isMaximal_iff P).mpr hP
⊢ (Ideal.map (algebraMap (R[X] ⧸ P) (Localization M')) ⊥).IsMaximal

Tactic:
refine bot_maximal.map_bijective (algebraMap (R[X] ⧸ P) (Localization M')) ?_

Result:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
M' : Submonoid (R[X] ⧸ P) := Submonoid.map φ M
hM' : 0 ∉ M'
this : IsDomain (Localization M')
bot_maximal : ⊥.IsMaximal := (bot_quotient_isMaximal_iff P).mpr hP
⊢ Function.Bijective ⇑(algebraMap (R[X] ⧸ P) (Localization M'))

Proof state:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
⊢ (comap C P).IsMaximal

Tactic:
let φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P (C : R →+* R[X]) le_rfl

Result:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
⊢ (comap C P).IsMaximal

Proof state:
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0' : a = 0
x : R
hx : (Ideal.Quotient.mk (comap C P)) x = 0
⊢ x = 0

Tactic:
rwa [Quotient.eq_zero_iff_mem, (by rwa [eq_bot_iff] : (P.comap C : Ideal R) = ⊥)] at hx

Result:
no goals

Proof state:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
M' : Submonoid (R[X] ⧸ P) := Submonoid.map φ M
⊢ ⊥.IsMaximal

Tactic:
have hM' : (0 : R[X] ⧸ P) ∉ M' := fun ⟨z, hz⟩ =>
  hM (quotientMap_injective (_root_.trans hz.2 φ.map_zero.symm) ▸ hz.1)

Result:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
M' : Submonoid (R[X] ⧸ P) := Submonoid.map φ M
hM' : 0 ∉ M'
⊢ ⊥.IsMaximal

Proof state:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
⊢ (comap C P).IsMaximal

Tactic:
let a : R ⧸ P' := (m.map (Ideal.Quotient.mk P')).leadingCoeff

Result:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
⊢ (comap C P).IsMaximal

Proof state:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
M' : Submonoid (R[X] ⧸ P) := Submonoid.map φ M
hM' : 0 ∉ M'
this : IsDomain (Localization M')
⊢ (Ideal.map (algebraMap (R[X] ⧸ P) (Localization M')) ⊥).IsMaximal

Tactic:
let bot_maximal := (bot_quotient_isMaximal_iff _).mpr hP

Result:
case intro.mk
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
P : Ideal R[X]
hP : P.IsMaximal
inst✝¹ : IsJacobsonRing R
inst✝ : Nontrivial R
hP' : ∀ (x : R), C x ∈ P → x = 0
P' : Ideal R := comap C P
hP'_prime : P'.IsPrime
m : R[X]
hmem_P : m ∈ P
hm : ⟨m, hmem_P⟩ ≠ 0
hm' : m ≠ 0
φ : R ⧸ P' →+* R[X] ⧸ P := quotientMap P C ⋯
a : R ⧸ P' := (map (Ideal.Quotient.mk P') m).leadingCoeff
M : Submonoid (R ⧸ P') := Submonoid.powers a
hp0 : a ≠ 0
hM : 0 ∉ M
M' : Submonoid (R[X] ⧸ P) := Submonoid.map φ M
hM' : 0 ∉ M'
this : IsDomain (Localization M')
bot_maximal : ⊥.IsMaximal := (bot_quotient_isMaximal_iff P).mpr hP
⊢ (Ideal.map (algebraMap (R[X] ⧸ P) (Localization M')) ⊥).IsMaximal