-- Mathlib/LinearAlgebra/Matrix/Determinant/Basic.lean
theorem det_eq_of_forall_row_eq_smul_add_pred_aux {n : ℕ} (k : Fin (n + 1)) :
    ∀ (c : Fin n → R) (_hc : ∀ i : Fin n, k < i.succ → c i = 0)
      {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R} (_h0 : ∀ j, M 0 j = N 0 j)
      (_hsucc : ∀ (i : Fin n) (j), M i.succ j = N i.succ j + c i * M (Fin.castSucc i) j),
      det M = det N

Proof state:
case refine_2._h0
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM : M = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc)
k_ne_succ : k.castSucc ≠ k.succ
M_k : M k.castSucc = M' k.castSucc
⊢ ∀ (j : Fin n.succ), M' 0 j = N 0 j

Tactic:
rwa [hM', updateRow_ne (Fin.succ_ne_zero _).symm]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_1.e_M
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k : Fin (n + 1)
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), 0 < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
⊢ M = N

Tactic:
ext i j

Result:
case refine_1.e_M.a
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k : Fin (n + 1)
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), 0 < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
i j : Fin n.succ
⊢ M i j = N i j

Proof state:
case refine_1
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k : Fin (n + 1)
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), 0 < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
⊢ M.det = N.det

Tactic:
congr

Result:
case refine_1.e_M
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k : Fin (n + 1)
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), 0 < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
⊢ M = N

Proof state:
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
⊢ M = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc)

Tactic:
ext i j

Result:
case a
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
i j : Fin n.succ
⊢ M i j = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc) i j

Proof state:
case neg
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM : M = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc)
k_ne_succ : k.castSucc ≠ k.succ
M_k : M k.castSucc = M' k.castSucc
i : Fin n
j : Fin n.succ
hik : ¬i = k
hik2 : ¬k < i
⊢ i.castSucc ≠ k.succ

Tactic:
apply ne_of_lt

Result:
case neg.h
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM : M = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc)
k_ne_succ : k.castSucc ≠ k.succ
M_k : M k.castSucc = M' k.castSucc
i : Fin n
j : Fin n.succ
hik : ¬i = k
hik2 : ¬k < i
⊢ i.castSucc < k.succ

Proof state:
case refine_2
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM : M = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc)
⊢ M.det = N.det

Tactic:
have k_ne_succ : (Fin.castSucc k) ≠ k.succ := (Fin.castSucc_lt_succ k).ne

Result:
case refine_2
R : Type v
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
k✝ : Fin (n + 1)
k : Fin n
ih :
  ∀ (c : Fin n → R),
    (∀ (i : Fin n), k.castSucc < i.succ → c i = 0) →
      ∀ {M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R},
        (∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j) →
          (∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j) → M.det = N.det
c : Fin n → R
hc : ∀ (i : Fin n), k.succ < i.succ → c i = 0
M N : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R
h0 : ∀ (j : Fin n.succ), M 0 j = N 0 j
hsucc : ∀ (i : Fin n) (j : Fin n.succ), M i.succ j = N i.succ j + c i * M i.castSucc j
M' : Matrix (Fin n.succ) (Fin n.succ) R := M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM' : M' = M.updateRow k.succ (N k.succ)
hM : M = M'.updateRow k.succ (M' k.succ + c k • M k.castSucc)
k_ne_succ : k.castSucc ≠ k.succ
⊢ M.det = N.det