-- Mathlib/LinearAlgebra/QuadraticForm/TensorProduct.lean
theorem baseChange_ext ⦃Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁⦄
    (h : ∀ m, Q₁ (1 ⊗ₜ m) = Q₂ (1 ⊗ₜ m)) :
    Q₁ = Q₂

Proof state:
case H.add
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
this : Q₁.polarBilin = Q₂.polarBilin
⊢ Q₁ (x + y) = Q₂ (x + y)

Tactic:
replace := congr($this x y)

Result:
case H.add
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
this : (Q₁.polarBilin x) y = (Q₂.polarBilin x) y
⊢ Q₁ (x + y) = Q₂ (x + y)

Proof state:
case a.h.h.a.h.h
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
x✝¹ x✝ : M₂
⊢ ((AlgebraTensorModule.curry (((AlgebraTensorModule.curry Q₁.polarBilin) 1) x✝¹)) 1) x✝ =
    ((AlgebraTensorModule.curry (((AlgebraTensorModule.curry Q₂.polarBilin) 1) x✝¹)) 1) x✝

Tactic:
dsimp [polar]

Result:
case a.h.h.a.h.h
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
x✝¹ x✝ : M₂
⊢ Q₁ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹ + 1 ⊗ₜ[R] x✝) - Q₁ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹) - Q₁ (1 ⊗ₜ[R] x✝) =
    Q₂ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹ + 1 ⊗ₜ[R] x✝) - Q₂ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹) - Q₂ (1 ⊗ₜ[R] x✝)

Proof state:
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
⊢ Q₁.polarBilin = Q₂.polarBilin

Tactic:
ext

Result:
case a.h.h.a.h.h
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
x✝¹ x✝ : M₂
⊢ ((AlgebraTensorModule.curry (((AlgebraTensorModule.curry Q₁.polarBilin) 1) x✝¹)) 1) x✝ =
    ((AlgebraTensorModule.curry (((AlgebraTensorModule.curry Q₂.polarBilin) 1) x✝¹)) 1) x✝

Proof state:
case a.h.h.a.h.h
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
x✝¹ x✝ : M₂
⊢ Q₁ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹ + 1 ⊗ₜ[R] x✝) - Q₁ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹) - Q₁ (1 ⊗ₜ[R] x✝) =
    Q₂ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹ + 1 ⊗ₜ[R] x✝) - Q₂ (1 ⊗ₜ[R] x✝¹) - Q₂ (1 ⊗ₜ[R] x✝)

Tactic:
rw [← TensorProduct.tmul_add, h, h, h]

Result:
no goals

Proof state:
case H.zero
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
⊢ Q₁ 0 = Q₂ 0

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (m : M₂), Q₁ (1 ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (1 ⊗ₜ[R] m)
⊢ Q₁ = Q₂

Tactic:
replace h (a m) : Q₁ (a ⊗ₜ m) = Q₂ (a ⊗ₜ m) := by
  rw [← mul_one a, ← smul_eq_mul, ← smul_tmul', QuadraticMap.map_smul, QuadraticMap.map_smul, h]

Result:
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
⊢ Q₁ = Q₂

Proof state:
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
⊢ Q₁ = Q₂

Tactic:
ext x

Result:
case H
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x : A ⊗[R] M₂
⊢ Q₁ x = Q₂ x

Proof state:
case H.add
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
this : (Q₁.polarBilin x) y = (Q₂.polarBilin x) y
⊢ Q₁ (x + y) = Q₂ (x + y)

Tactic:
dsimp [polar] at this

Result:
case H.add
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
this : Q₁ (x + y) - Q₁ x - Q₁ y = Q₂ (x + y) - Q₂ x - Q₂ y
⊢ Q₁ (x + y) = Q₂ (x + y)

Proof state:
case H.add
R : Type uR
A : Type uA
M₂ : Type uM₂
N₁ : Type uN₁
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂
inst✝⁵ : AddCommGroup N₁
inst✝⁴ : Algebra R A
inst✝³ : Module R N₁
inst✝² : Module A N₁
inst✝¹ : IsScalarTower R A N₁
inst✝ : Module R M₂
Q₁ Q₂ : QuadraticMap A (A ⊗[R] M₂) N₁
h : ∀ (a : A) (m : M₂), Q₁ (a ⊗ₜ[R] m) = Q₂ (a ⊗ₜ[R] m)
x y : A ⊗[R] M₂
hx : Q₁ x = Q₂ x
hy : Q₁ y = Q₂ y
this : Q₁ (x + y) - Q₁ x - Q₁ y = Q₂ (x + y) - Q₂ x - Q₂ y
⊢ Q₁ (x + y) = Q₂ (x + y)

Tactic:
linear_combination (norm := module) this + hx + hy

Result:
no goals