-- Mathlib/Combinatorics/Additive/FreimanHom.lean
@[to_additive]
lemma IsMulFreimanHom.mono (hmn : m ≤ n) (hf : IsMulFreimanHom n A B f) :
    IsMulFreimanHom m A B f where
  mapsTo := hf.mapsTo
  map_prod_eq_map_prod s t hsA htA hs ht h

Proof state:
case inr.intro.refine_2
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a✝ : α
ha✝ : a✝ ∈ A
a : α
ha : a ∈ t + replicate (n - m) a✝
⊢ a ∈ A

Tactic:
rw [Multiset.mem_add] at ha

Result:
case inr.intro.refine_2
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a✝ : α
ha✝ : a✝ ∈ A
a : α
ha : a ∈ t ∨ a ∈ replicate (n - m) a✝
⊢ a ∈ A

Proof state:
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Tactic:
obtain rfl | hm := m.eq_zero_or_pos

Result:
case inl
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
n : ℕ
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
h : s.prod = t.prod
hmn : 0 ≤ n
hs : s.card = 0
ht : t.card = 0
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

case inr
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
hm : m > 0
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Proof state:
case inr.intro.refine_2.inr
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a✝ : α
ha✝ : a✝ ∈ A
a : α
ha : a ∈ replicate (n - m) a✝
⊢ a ∈ A

Tactic:
rwa [eq_of_mem_replicate ha]

Result:
no goals

Proof state:
case inl
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
n : ℕ
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
h : s.prod = t.prod
hmn : 0 ≤ n
hs : s.card = 0
ht : t.card = 0
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Tactic:
rw [card_eq_zero] at hs ht

Result:
case inl
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
n : ℕ
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
h : s.prod = t.prod
hmn : 0 ≤ n
hs : s = 0
ht : t = 0
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Proof state:
case inr
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
hm : ∃ a, a ∈ s
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Tactic:
obtain ⟨a, ha⟩ := hm

Result:
case inr.intro
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a : α
ha : a ∈ s
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Proof state:
case inr.intro
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a : α
ha : a ∈ A
⊢ (map f (s + replicate (n - m) a)).prod = (map f (t + replicate (n - m) a)).prod

Tactic:
refine hf.map_prod_eq_map_prod (fun a ha ↦ ?_) (fun a ha ↦ ?_) ?_ ?_ ?_

Result:
case inr.intro.refine_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a✝ : α
ha✝ : a✝ ∈ A
a : α
ha : a ∈ s + replicate (n - m) a✝
⊢ a ∈ A

case inr.intro.refine_2
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a✝ : α
ha✝ : a✝ ∈ A
a : α
ha : a ∈ t + replicate (n - m) a✝
⊢ a ∈ A

case inr.intro.refine_3
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a : α
ha : a ∈ A
⊢ (s + replicate (n - m) a).card = n

case inr.intro.refine_4
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a : α
ha : a ∈ A
⊢ (t + replicate (n - m) a).card = n

case inr.intro.refine_5
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a : α
ha : a ∈ A
⊢ (s + replicate (n - m) a).prod = (t + replicate (n - m) a).prod

Proof state:
case inr.intro.refine_1.inl
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
hs : s.card = m
ht : t.card = m
h : s.prod = t.prod
a✝ : α
ha✝ : a✝ ∈ A
a : α
ha : a ∈ s
⊢ a ∈ A

Tactic:
exact hsA ha

Result:
no goals

Proof state:
case inl
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹ : CommMonoid α
inst✝ : CancelCommMonoid β
A : Set α
B : Set β
f : α → β
n : ℕ
hf : IsMulFreimanHom n A B f
s t : Multiset α
hsA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ s → x ∈ A
htA : ∀ ⦃x : α⦄, x ∈ t → x ∈ A
h : s.prod = t.prod
hmn : 0 ≤ n
hs : s = 0
ht : t = 0
⊢ (map f s).prod = (map f t).prod

Tactic:
rw [hs, ht]

Result:
no goals