-- Mathlib/CategoryTheory/Localization/CalculusOfFractions/Preadditive.lean
@[reassoc (attr := simp)]
lemma comp_add' (f : L.obj X ⟶ L.obj Y) (g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z) :
    f ≫ add' W g₁ g₂ = add' W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)

Proof state:
case intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
⊢ f ≫ add' W g₁ g₂ = add' W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)

Tactic:
obtain ⟨β, hβ₁, hβ₂⟩ := exists_leftFraction₂ L W g₁ g₂

Result:
case intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
⊢ f ≫ add' W g₁ g₂ = add' W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ f ≫ add' W g₁ g₂ = add' W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)

Tactic:
rw [add'_eq W g₁ g₂ β hβ₁ hβ₂, add'_eq W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)
  (LeftFraction₂.mk (α.f ≫ γ.f) (α.f ≫ γ.f') (β.s ≫ γ.s) (W.comp_mem _ _ β.hs γ.hs))
  (by simpa only [hα, hβ₁] using LeftFraction.map_comp_map_eq_map α β.fst γ.fst hγ₁ L)
  (by simpa only [hα, hβ₂] using LeftFraction.map_comp_map_eq_map α β.snd γ.snd hγ₂ L),
  hα, LeftFraction.map_comp_map_eq_map α β.add γ.add
    (by simp only [add_comp, hγ₁, hγ₂, comp_add])]

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ (α.comp₀ β.add γ.add).map L ⋯ = (LeftFraction₂.mk (α.f ≫ γ.f) (α.f ≫ γ.f') (β.s ≫ γ.s) ⋯).add.map L ⋯

Proof state:
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ f ≫ g₂ = (LeftFraction₂.mk (α.f ≫ γ.f) (α.f ≫ γ.f') (β.s ≫ γ.s) ⋯).snd.map L ⋯

Tactic:
simpa only [hα, hβ₂] using LeftFraction.map_comp_map_eq_map α β.snd γ.snd hγ₂ L

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ (α.comp₀ β.add γ.add).map L ⋯ = (LeftFraction₂.mk (α.f ≫ γ.f) (α.f ≫ γ.f') (β.s ≫ γ.s) ⋯).add.map L ⋯

Tactic:
dsimp [LeftFraction₂.add]

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ (LeftFraction.mk (α.f ≫ (γ.f + γ.f')) (β.s ≫ γ.s) ⋯).map L ⋯ =
    (LeftFraction.mk (α.f ≫ γ.f + α.f ≫ γ.f') (β.s ≫ γ.s) ⋯).map L ⋯

Proof state:
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ β.add.f ≫ γ.add.s = α.s ≫ γ.add.f

Tactic:
simp only [add_comp, hγ₁, hγ₂, comp_add]

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : β.f ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f
hγ₂ : β.f' ≫ γ.s = α.s ≫ γ.f'
⊢ (LeftFraction.mk (α.f ≫ (γ.f + γ.f')) (β.s ≫ γ.s) ⋯).map L ⋯ =
    (LeftFraction.mk (α.f ≫ γ.f + α.f ≫ γ.f') (β.s ≫ γ.s) ⋯).map L ⋯

Tactic:
rw [comp_add]

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
⊢ f ≫ add' W g₁ g₂ = add' W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)

Tactic:
obtain ⟨γ, hγ₁, hγ₂⟩ := (RightFraction₂.mk _ α.hs β.f β.f').exists_leftFraction₂

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro
C : Type u_1
D : Type u_2
inst✝⁴ : Category.{u_4, u_1} C
inst✝³ : Category.{u_3, u_2} D
inst✝² : Preadditive C
L : C ⥤ D
W : MorphismProperty C
inst✝¹ : L.IsLocalization W
inst✝ : W.HasLeftCalculusOfFractions
X Y Z : C
f : L.obj X ⟶ L.obj Y
g₁ g₂ : L.obj Y ⟶ L.obj Z
α : W.LeftFraction X Y
hα : f = α.map L ⋯
β : W.LeftFraction₂ Y Z
hβ₁ : g₁ = β.fst.map L ⋯
hβ₂ : g₂ = β.snd.map L ⋯
γ : W.LeftFraction₂ α.Y' β.Y'
hγ₁ : (RightFraction₂.mk α.s ⋯ β.f β.f').f ≫ γ.s = (RightFraction₂.mk α.s ⋯ β.f β.f').s ≫ γ.f
hγ₂ : (RightFraction₂.mk α.s ⋯ β.f β.f').f' ≫ γ.s = (RightFraction₂.mk α.s ⋯ β.f β.f').s ≫ γ.f'
⊢ f ≫ add' W g₁ g₂ = add' W (f ≫ g₁) (f ≫ g₂)