-- Mathlib/Algebra/Order/Rearrangement.lean
theorem MonovaryOn.sum_comp_perm_smul_eq_sum_smul_iff (hfg : MonovaryOn f g s)
    (hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ s) :
    ∑ i ∈ s, f (σ i) • g i = ∑ i ∈ s, f i • g i ↔ MonovaryOn (f ∘ σ) g s

Proof state:
case h.e'_8
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ ⇑(Equiv.symm σ) '' ↑s = ↑s

Tactic:
exact Set.image_perm hσinv

Result:
no goals

Proof state:
case h.e'_8
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn f (g ∘ ⇑σ⁻¹) ↑s
⊢ ↑s = ⇑σ ⁻¹' ↑s

Tactic:
rw [σ.eq_preimage_iff_image_eq, Set.image_perm hσ]

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ i ∈ s, f (σ i) • g i = ∑ i ∈ s, f i • g i ↔ MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s

Tactic:
have hσinv : { x | σ⁻¹ x ≠ x } ⊆ s := (set_support_inv_eq _).subset.trans hσ

Result:
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ i ∈ s, f (σ i) • g i = ∑ i ∈ s, f i • g i ↔ MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s

Proof state:
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ i ∈ s, f (σ i) • g i = ∑ i ∈ s, f i • g i ↔ MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s

Tactic:
refine (Iff.trans ?_ <| hfg.sum_smul_comp_perm_eq_sum_smul_iff hσinv).trans
  ⟨fun h ↦ ?_, fun h ↦ ?_⟩

Result:
case refine_1
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ i ∈ s, f (σ i) • g i = ∑ i ∈ s, f i • g i ↔ ∑ i ∈ s, f i • g (σ⁻¹ i) = ∑ i ∈ s, f i • g i

case refine_2
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn f (g ∘ ⇑σ⁻¹) ↑s
⊢ MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s

case refine_3
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ MonovaryOn f (g ∘ ⇑σ⁻¹) ↑s

Proof state:
case refine_1.a
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ x ∈ s, f x • g ((Equiv.symm σ) x) = ∑ i ∈ s, f i • g (σ⁻¹ i)

Tactic:
congr

Result:
no goals

Proof state:
case h.e'_6
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ f = (f ∘ ⇑σ) ∘ ⇑(Equiv.symm σ)

Tactic:
rw [comp_assoc, self_comp_symm, comp_id]

Result:
no goals

Proof state:
case h.e'_8
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ ↑s = ⇑(Equiv.symm σ) ⁻¹' ↑s

Tactic:
rw [σ.symm.eq_preimage_iff_image_eq]

Result:
case h.e'_8
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ ⇑(Equiv.symm σ) '' ↑s = ↑s

Proof state:
case h.e'_7
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn f (g ∘ ⇑σ⁻¹) ↑s
⊢ g = (g ∘ ⇑σ⁻¹) ∘ ⇑σ

Tactic:
rw [comp_assoc, inv_def, symm_comp_self, comp_id]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_1.a
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ i ∈ s, f (σ i) • g i = ∑ i ∈ s, f i • g (σ⁻¹ i)

Tactic:
rw [σ.sum_comp' s (fun i j ↦ f i • g j) hσ]

Result:
case refine_1.a
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
⊢ ∑ x ∈ s, f x • g ((Equiv.symm σ) x) = ∑ i ∈ s, f i • g (σ⁻¹ i)

Proof state:
case refine_3
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ MonovaryOn f (g ∘ ⇑σ⁻¹) ↑s

Tactic:
convert h.comp_right σ.symm

Result:
case h.e'_6
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ f = (f ∘ ⇑σ) ∘ ⇑(Equiv.symm σ)

case h.e'_8
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
inst✝⁴ : LinearOrderedSemiring α
inst✝³ : ExistsAddOfLE α
inst✝² : LinearOrderedCancelAddCommMonoid β
inst✝¹ : Module α β
inst✝ : PosSMulStrictMono α β
s : Finset ι
σ : Perm ι
f : ι → α
g : ι → β
hfg : MonovaryOn f g ↑s
hσ : {x | σ x ≠ x} ⊆ ↑s
hσinv : {x | σ⁻¹ x ≠ x} ⊆ ↑s
h : MonovaryOn (f ∘ ⇑σ) g ↑s
⊢ ↑s = ⇑(Equiv.symm σ) ⁻¹' ↑s