-- Mathlib/LinearAlgebra/AffineSpace/AffineMap.lean
theorem linear_eq_zero_iff_exists_const (f : P1 →ᵃ[k] P2) :
    f.linear = 0 ↔ ∃ q, f = const k P1 q

Proof state:
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
⊢ f.linear = 0 ↔ ∃ q, f = const k P1 q

Tactic:
refine ⟨fun h => ?_, fun h => ?_⟩

Result:
case refine_1
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : f.linear = 0
⊢ ∃ q, f = const k P1 q

case refine_2
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : ∃ q, f = const k P1 q
⊢ f.linear = 0

Proof state:
case h.h
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : f.linear = 0
p✝ : P1
⊢ f p✝ = (const k P1 (f (Classical.arbitrary P1))) p✝

Tactic:
rw [coe_const, Function.const_apply, ← @vsub_eq_zero_iff_eq V2, ← f.linearMap_vsub, h,
  LinearMap.zero_apply]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_1
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : f.linear = 0
⊢ ∃ q, f = const k P1 q

Tactic:
use f (Classical.arbitrary P1)

Result:
case h
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : f.linear = 0
⊢ f = const k P1 (f (Classical.arbitrary P1))

Proof state:
case h
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : f.linear = 0
⊢ f = const k P1 (f (Classical.arbitrary P1))

Tactic:
ext

Result:
case h.h
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : f.linear = 0
p✝ : P1
⊢ f p✝ = (const k P1 (f (Classical.arbitrary P1))) p✝

Proof state:
case refine_2.intro
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
q : P2
⊢ (const k P1 q).linear = 0

Tactic:
exact const_linear k P1 q

Result:
no goals

Proof state:
case refine_2
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
f : P1 →ᵃ[k] P2
h : ∃ q, f = const k P1 q
⊢ f.linear = 0

Tactic:
rcases h with ⟨q, rfl⟩

Result:
case refine_2.intro
k : Type u_1
V1 : Type u_2
P1 : Type u_3
V2 : Type u_4
P2 : Type u_5
inst✝⁶ : Ring k
inst✝⁵ : AddCommGroup V1
inst✝⁴ : Module k V1
inst✝³ : AffineSpace V1 P1
inst✝² : AddCommGroup V2
inst✝¹ : Module k V2
inst✝ : AffineSpace V2 P2
q : P2
⊢ (const k P1 q).linear = 0