-- Mathlib/RingTheory/MvPolynomial/Homogeneous.lean
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lemma exists_eval_ne_zero_of_totalDegree_le_card_aux {N : ℕ} {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}
    (hF : F.IsHomogeneous n) (hF₀ : F ≠ 0) (hnR : n ≤ #R) :
    ∃ r, eval r F ≠ 0

Proof state:
case h
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
F : MvPolynomial (Fin 0) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
⊢ (eval 0) F ≠ 0

Tactic:
contrapose! hF₀

Result:
case h
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
F : MvPolynomial (Fin 0) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hnR : ↑n ≤ #R
hF₀ : (eval 0) F = 0
⊢ F = 0

Proof state:
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
⊢ i ≤ n

Tactic:
contrapose! hi

Result:
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : n < i
⊢ ((finSuccEquiv R N) F).coeff i = 0

Proof state:
case succ.intro.inr.intro.intro
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin✝ : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
hin : i < n
j : ℕ
hj : i + (j + 1) = n
r : Fin N → R
hr : (eval r) (((finSuccEquiv R N) F).coeff i) ≠ 0
φ : R[X] := Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ : φ = Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ₀ : φ ≠ 0
hφR : ↑φ.natDegree < #R
⊢ ∃ r, (eval r) F ≠ 0

Tactic:
obtain ⟨r₀, hr₀⟩ : ∃ r₀, Polynomial.eval r₀ φ ≠ 0 :=
  φ.exists_eval_ne_zero_of_natDegree_lt_card hφ₀ hφR

Result:
case succ.intro.inr.intro.intro.intro
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin✝ : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
hin : i < n
j : ℕ
hj : i + (j + 1) = n
r : Fin N → R
hr : (eval r) (((finSuccEquiv R N) F).coeff i) ≠ 0
φ : R[X] := Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ : φ = Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ₀ : φ ≠ 0
hφR : ↑φ.natDegree < #R
r₀ : R
hr₀ : Polynomial.eval r₀ φ ≠ 0
⊢ ∃ r, (eval r) F ≠ 0

Proof state:
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
⊢ i = n → i < n

Tactic:
aesop

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin✝ : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
hin : i < n
j : ℕ
hj : i + (j + 1) = n
r : Fin N → R
hr : (eval r) (((finSuccEquiv R N) F).coeff i) ≠ 0
φ : R[X] := Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ : φ = Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ₀ : φ ≠ 0
⊢ ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n

Tactic:
suffices (finSuccEquiv _ _ F).natDegree ≠ n by omega

Result:
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin✝ : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
hin : i < n
j : ℕ
hj : i + (j + 1) = n
r : Fin N → R
hr : (eval r) (((finSuccEquiv R N) F).coeff i) ≠ 0
φ : R[X] := Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ : φ = Polynomial.map (eval r) ((finSuccEquiv R N) F)
hφ₀ : φ ≠ 0
⊢ ((finSuccEquiv R N) F).natDegree ≠ n

Proof state:
case succ.intro.inr
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin✝ : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
hin : i < n
⊢ ∃ r, (eval r) F ≠ 0

Tactic:
obtain ⟨j, hj⟩ : ∃ j, i + (j + 1) = n := (Nat.exists_eq_add_of_lt hin).imp <| by omega

Result:
case succ.intro.inr.intro
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
N : ℕ
IH : ∀ {F : MvPolynomial (Fin N) R} {n : ℕ}, F.IsHomogeneous n → F ≠ 0 → ↑n ≤ #R → ∃ r, (eval r) F ≠ 0
F : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
hdeg : ((finSuccEquiv R N) F).natDegree < n + 1
i : ℕ
hi : ((finSuccEquiv R N) F).coeff i ≠ 0
hin✝ : i ≤ n
hFn : ((finSuccEquiv R N) F).coeff n = 0
hin : i < n
j : ℕ
hj : i + (j + 1) = n
⊢ ∃ r, (eval r) F ≠ 0

Proof state:
case zero
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
F : MvPolynomial (Fin 0) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
⊢ ∃ r, (eval r) F ≠ 0

Tactic:
use 0

Result:
case h
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
F : MvPolynomial (Fin 0) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hF₀ : F ≠ 0
hnR : ↑n ≤ #R
⊢ (eval 0) F ≠ 0

Proof state:
case h
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
F : MvPolynomial (Fin 0) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hnR : ↑n ≤ #R
hF₀ : (eval 0) F = 0
⊢ F = 0

Tactic:
ext d

Result:
case h.a
R : Type u_5
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
F : MvPolynomial (Fin 0) R
n : ℕ
hF : F.IsHomogeneous n
hnR : ↑n ≤ #R
hF₀ : (eval 0) F = 0
d : Fin 0 →₀ ℕ
⊢ coeff d F = coeff d 0