-- Mathlib/Algebra/Lie/Nilpotent.lean
theorem nontrivial_lowerCentralSeriesLast [LieModule R L M] [Nontrivial M] [IsNilpotent L M] :
    Nontrivial (lowerCentralSeriesLast R L M)

Proof state:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
⊢ Nontrivial ↥(lowerCentralSeriesLast R L M)

Tactic:
rw [LieSubmodule.nontrivial_iff_ne_bot, lowerCentralSeriesLast]

Result:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
⊢ (match nilpotencyLength L M with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Proof state:
case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
h : nilpotencyLength L M = 0
⊢ (match 0 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Tactic:
rw [nilpotencyLength_eq_zero_iff, ← not_nontrivial_iff_subsingleton] at h

Result:
case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
h : ¬Nontrivial M
⊢ (match 0 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Proof state:
case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
n✝ : ℕ
h : lowerCentralSeries R L M (n✝ + 1) = ⊥ ∧ lowerCentralSeries R L M n✝ ≠ ⊥
⊢ (match n✝ + 1 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Tactic:
exact h.2

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
⊢ (match nilpotencyLength L M with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Tactic:
cases h : nilpotencyLength L M

Result:
case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
h : nilpotencyLength L M = 0
⊢ (match 0 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
n✝ : ℕ
h : nilpotencyLength L M = n✝ + 1
⊢ (match n✝ + 1 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Proof state:
case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
n✝ : ℕ
h : nilpotencyLength L M = n✝ + 1
⊢ (match n✝ + 1 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Tactic:
rw [nilpotencyLength_eq_succ_iff R] at h

Result:
case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
n✝ : ℕ
h : lowerCentralSeries R L M (n✝ + 1) = ⊥ ∧ lowerCentralSeries R L M n✝ ≠ ⊥
⊢ (match n✝ + 1 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Proof state:
case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
h : ¬Nontrivial M
⊢ (match 0 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Tactic:
contradiction

Result:
no goals