-- Mathlib/RingTheory/Perfection.lean
theorem mul_ne_zero_of_pow_p_ne_zero {x y : ModP O p} (hx : x ^ p ≠ 0) (hy : y ^ p ≠ 0) :
    x * y ≠ 0

Proof state:
case pos
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : v ↑p = 0
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Tactic:
rw [hvp]

Result:
case pos
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : v ↑p = 0
⊢ 0 ≤ 0 ^ (1 / ↑p) * 0 ^ (1 / ↑p)

Proof state:
case pos
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : v ↑p = 0
⊢ 0 ≤ 0 ^ (1 / ↑p) * 0 ^ (1 / ↑p)

Tactic:
exact zero_le _

Result:
no goals

Proof state:
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
x y : ModP O p
hx : x ^ p ≠ 0
hy : y ^ p ≠ 0
⊢ x * y ≠ 0

Tactic:
obtain ⟨r, rfl⟩ := Ideal.Quotient.mk_surjective x

Result:
case intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
y : ModP O p
hy : y ^ p ≠ 0
r : O
hx : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r ^ p ≠ 0
⊢ (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r * y ≠ 0

Proof state:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : 0 < v ↑p
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Tactic:
conv_lhs => rw [← rpow_one (v p)]

Result:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : 0 < v ↑p
⊢ v ↑p ^ 1 ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Proof state:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : 0 < v ↑p
⊢ 1 + 1 ≤ ↑p

Tactic:
exact mod_cast hp.1.two_le

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r ^ p ≠ 0
s : O
hy : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) s ^ p ≠ 0
h1p : 0 < 1 / ↑p
⊢ (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r * (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) s ≠ 0

Tactic:
rw [← (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {(p : O)})).map_mul]

Result:
case intro.intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r ^ p ≠ 0
s : O
hy : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) s ^ p ≠ 0
h1p : 0 < 1 / ↑p
⊢ (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) (r * s) ≠ 0

Proof state:
case intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
y : ModP O p
hy : y ^ p ≠ 0
r : O
hx : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r ^ p ≠ 0
⊢ (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r * y ≠ 0

Tactic:
obtain ⟨s, rfl⟩ := Ideal.Quotient.mk_surjective y

Result:
case intro.intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r ^ p ≠ 0
s : O
hy : (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) s ^ p ≠ 0
⊢ (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) r * (Ideal.Quotient.mk (Ideal.span {↑p})) s ≠ 0

Proof state:
case intro.intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
⊢ v ↑p < v ((algebraMap O K) (r * s))

Tactic:
rw [RingHom.map_mul, v.map_mul]

Result:
case intro.intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
⊢ v ↑p < v ((algebraMap O K) r) * v ((algebraMap O K) s)

Proof state:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : 0 < v ↑p
⊢ v ↑p ^ 1 ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Tactic:
rw [← rpow_add (ne_of_gt hvp)]

Result:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : 0 < v ↑p
⊢ v ↑p ^ 1 ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p + 1 / ↑p)

Proof state:
case intro.intro
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Tactic:
by_cases hvp : v p = 0

Result:
case pos
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : v ↑p = 0
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : ¬v ↑p = 0
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Proof state:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : ¬v ↑p = 0
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)

Tactic:
replace hvp := zero_lt_iff.2 hvp

Result:
case neg
K : Type u₁
inst✝² : Field K
v : Valuation K ℝ≥0
O : Type u₂
inst✝¹ : CommRing O
inst✝ : Algebra O K
hv : v.Integers O
p : ℕ
hp : Fact (Nat.Prime p)
r : O
hx : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) r)
s : O
hy : v ↑p ^ (1 / ↑p) < v ((algebraMap O K) s)
h1p : 0 < 1 / ↑p
hvp : 0 < v ↑p
⊢ v ↑p ≤ v ↑p ^ (1 / ↑p) * v ↑p ^ (1 / ↑p)