-- Mathlib/AlgebraicGeometry/EllipticCurve/IsomOfJ.lean
private lemma exists_variableChange_of_char_three_of_j_eq_zero
    [E.IsShortNF] [E'.IsShortNF] :
    ∃ C : VariableChange F, E.variableChange C = E'

Proof state:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
have ha₄ := E.Δ'.ne_zero

Result:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : ↑E.Δ' ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Proof state:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
⊢ 3 ∣ 3

Tactic:
norm_num

Result:
no goals

Proof state:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
⊢ 4 = 1

Tactic:
linear_combination CharP.cast_eq_zero F 3

Result:
no goals

Proof state:
case h.a₄
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := r, s := 0, t := 0 }).a₄ = E'.a₄

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₄, a₁_of_isShortNF, a₂_of_isShortNF, a₃_of_isShortNF,
  Units.val_inv_eq_inv_val, Units.val_mk0, inv_pow, inv_mul_eq_div, hu,
  show (3 : F) = 0 from CharP.cast_eq_zero F 3]

Result:
case h.a₄
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.a₄ - 0 * 0 + 2 * r * 0 - (0 + r * 0) * 0 + 0 * r ^ 2 - 2 * 0 * 0) / (E.a₄ / E'.a₄) = E'.a₄

Proof state:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := r, s := 0, t := 0 }).a₆ = E'.a₆

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₆, a₁_of_isShortNF, a₂_of_isShortNF, a₃_of_isShortNF,
  Units.val_inv_eq_inv_val, Units.val_mk0, inv_pow, inv_mul_eq_div]

Result:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.a₆ + r * E.a₄ + r ^ 2 * 0 + r ^ 3 - 0 * 0 - 0 ^ 2 - r * 0 * 0) / u ^ 6 = E'.a₆

Proof state:
case h.a₃
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ ^ 3 * (0 + r * 0 + 2 * 0) = 0

Tactic:
ring1

Result:
no goals

Proof state:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.a₆ + r * E.a₄ + r ^ 2 * 0 + r ^ 3 - 0 * 0 - 0 ^ 2 - r * 0 * 0) / u ^ 6 = E'.a₆

Tactic:
field_simp

Result:
case h.a₆
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ E.a₆ + r * E.a₄ + r ^ 3 = E'.a₆ * u ^ 6

Proof state:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
⊢ E.a₄ ≠ 0 ∧ E'.a₄ ≠ 0

Tactic:
exact ⟨ha₄, ha₄'⟩

Result:
no goals

Proof state:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : ↑E'.Δ' ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
rw [E'.coe_Δ', Δ_of_isShortNF_of_char_three, neg_ne_zero, pow_ne_zero_iff three_ne_zero] at ha₄'

Result:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Proof state:
case h.a₂
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ ^ 2 * (0 - 0 * 0 + 0 * r - 0 ^ 2) = 0

Tactic:
ring1

Result:
no goals

Proof state:
case h.a₁
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ * (0 + 2 * 0) = 0

Tactic:
ring1

Result:
no goals

Proof state:
case h.a₁
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := r, s := 0, t := 0 }).a₁ = E'.a₁

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₁, a₁_of_isShortNF]

Result:
case h.a₁
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : IsSepClosed F
E E' : WeierstrassCurve F
inst✝⁴ : E.IsElliptic
inst✝³ : E'.IsElliptic
inst✝² : CharP F 3
inst✝¹ : E.IsShortNF
inst✝ : E'.IsShortNF
ha₄ : E.a₄ ≠ 0
ha₄' : E'.a₄ ≠ 0
this : NeZero 4
u : F
hu : u ^ 4 = E.a₄ / E'.a₄
r : F
hr : 1 * r ^ 3 + E.a₄ * r + (E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ * (0 + 2 * 0) = 0