-- Mathlib/RingTheory/Coprime/Lemmas.lean
theorem exists_sum_eq_one_iff_pairwise_coprime [DecidableEq I] (h : t.Nonempty) :
    (∃ μ : I → R, (∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j) = 1) ↔
      Pairwise (IsCoprime on fun i : t ↦ s i)

Proof state:
case h
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
hs : Pairwise (IsCoprime on fun a => s ↑a)
Hb : ∀ b ∈ t, IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)
μ : I → R
hμ : ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1
u v : R
huv : u * ∏ i ∈ t, s i + v * s a = 1
hμ' : ∑ i ∈ t, v * ((μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j) * s a) = v * s a
x : I
hx : x ∈ t
⊢ (if x = a then u * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j else v * μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j) =
    v * ((μ x * ∏ j ∈ t \ {x}, s j) * s a)

Tactic:
rw [mul_assoc, if_neg fun ha : x = a ↦ hat (ha.casesOn hx)]

Result:
case h
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
hs : Pairwise (IsCoprime on fun a => s ↑a)
Hb : ∀ b ∈ t, IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)
μ : I → R
hμ : ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1
u v : R
huv : u * ∏ i ∈ t, s i + v * s a = 1
hμ' : ∑ i ∈ t, v * ((μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j) * s a) = v * s a
x : I
hx : x ∈ t
⊢ v * (μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j) = v * ((μ x * ∏ j ∈ t \ {x}, s j) * s a)

Proof state:
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
hs : Pairwise (IsCoprime on fun a => s ↑a)
Hb : ∀ b ∈ t, IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)
μ : I → R
hμ : ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1
u v : R
huv : u * ∏ i ∈ t, s i + v * s a = 1
⊢ ∑ i ∈ t, v * ((μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j) * s a) = v * s a

Tactic:
rw [← mul_sum, ← sum_mul, hμ, one_mul]

Result:
no goals

Proof state:
case cons.mp.intro.refine_2.refine_2
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ : μ a * ∏ j ∈ t, s j + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
b : I
hb : b ∈ t
this : IsCoprime (s b) (s a)
⊢ IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)

Tactic:
exact ⟨this.symm, this⟩

Result:
no goals

Proof state:
case cons.mp.intro.refine_1.e_a.e_a
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ✝ : μ a * s (Exists.choose h) * ∏ x ∈ t \ {Exists.choose h}, s x + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
hμ :
  ∑ x ∈ t,
      (Pi.single (Exists.choose h) (μ a * s (Exists.choose h) * ∏ x ∈ t \ {Exists.choose h}, s x) x +
        μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j) =
    1
x : I
hx : x ∈ t
⊢ (∏ j ∈ t \ {x}, s j) * s a = (∏ x ∈ (insert a t \ {x}) \ {a}, s x) * s a

Tactic:
congr 2

Result:
case cons.mp.intro.refine_1.e_a.e_a.e_a.e_s
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ✝ : μ a * s (Exists.choose h) * ∏ x ∈ t \ {Exists.choose h}, s x + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
hμ :
  ∑ x ∈ t,
      (Pi.single (Exists.choose h) (μ a * s (Exists.choose h) * ∏ x ∈ t \ {Exists.choose h}, s x) x +
        μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j) =
    1
x : I
hx : x ∈ t
⊢ t \ {x} = (insert a t \ {x}) \ {a}

Proof state:
case cons.mp.intro.refine_2.refine_1
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ : μ a * ∏ j ∈ t, s j + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
b : I
hb : b ∈ t
x : I
hx : x ∈ t
⊢ (μ x * ∏ j ∈ t \ {x}, s j) * s a = μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j

Tactic:
rw [mul_assoc]

Result:
case cons.mp.intro.refine_2.refine_1
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ : μ a * ∏ j ∈ t, s j + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
b : I
hb : b ∈ t
x : I
hx : x ∈ t
⊢ μ x * ((∏ j ∈ t \ {x}, s j) * s a) = μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j

Proof state:
case cons.mp.intro.refine_2
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ : μ a * ∏ j ∈ t, s j + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
b : I
hb : b ∈ t
⊢ IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)

Tactic:
have : IsCoprime (s b) (s a) :=
  ⟨μ a * ∏ i ∈ t \ {b}, s i, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j, ?_⟩

Result:
case cons.mp.intro.refine_2.refine_2
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ : μ a * ∏ j ∈ t, s j + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
b : I
hb : b ∈ t
this : IsCoprime (s b) (s a)
⊢ IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)

case cons.mp.intro.refine_2.refine_1
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
μ : I → R
hμ : μ a * ∏ j ∈ t, s j + ∑ x ∈ t, μ x * ∏ j ∈ insert a t \ {x}, s j = 1
b : I
hb : b ∈ t
⊢ (μ a * ∏ i ∈ t \ {b}, s i) * s b + (∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j) * s a = 1

Proof state:
case cons.mpr.intro
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
hs : Pairwise (IsCoprime on fun a => s ↑a)
Hb : ∀ b ∈ t, IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)
⊢ ∃ μ, ∑ i ∈ cons a t hat, μ i * ∏ j ∈ cons a t hat \ {i}, s j = 1

Tactic:
obtain ⟨μ, hμ⟩ := ih.mpr hs

Result:
case cons.mpr.intro.intro
R : Type u
I : Type v
inst✝¹ : CommSemiring R
s : I → R
t✝ : Finset I
inst✝ : DecidableEq I
a : I
t : Finset I
hat : a ∉ t
h : t.Nonempty
ih : (∃ μ, ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1) ↔ Pairwise (IsCoprime on fun i => s ↑i)
mem : ∀ x ∈ t, a ∈ insert a t \ {x}
hs : Pairwise (IsCoprime on fun a => s ↑a)
Hb : ∀ b ∈ t, IsCoprime (s a) (s b) ∧ IsCoprime (s b) (s a)
μ : I → R
hμ : ∑ i ∈ t, μ i * ∏ j ∈ t \ {i}, s j = 1
⊢ ∃ μ, ∑ i ∈ cons a t hat, μ i * ∏ j ∈ cons a t hat \ {i}, s j = 1