-- Mathlib/LinearAlgebra/AffineSpace/AffineSubspace/Basic.lean
theorem parallel_iff_direction_eq_and_eq_bot_iff_eq_bot {s₁ s₂ : AffineSubspace k P} :
    s₁ ∥ s₂ ↔ s₁.direction = s₂.direction ∧ (s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥)

Proof state:
case neg.intro.intro.refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ ↑s₂
⊢ s₂.direction = (map (↑(constVAdd k P (p₂ -ᵥ p₁))) s₁).direction

Tactic:
simpa using hd.symm

Result:
no goals

Proof state:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : s₁ = ⊥
⊢ s₂ = ⊥

Tactic:
exact hb.1 hs₁

Result:
no goals

Proof state:
case refine_3.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
by_cases hs₁ : s₁ = ⊥

Result:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : s₁ = ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

case neg
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Proof state:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : s₁ = ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
rw [hs₁, bot_parallel_iff_eq_bot]

Result:
case pos
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : s₁ = ⊥
⊢ s₂ = ⊥

Proof state:
case refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ : AffineSubspace k P
h : s₁ ∥ ⊥
⊢ s₁ = ⊥

Tactic:
exact parallel_bot_iff_eq_bot.1 h

Result:
no goals

Proof state:
case refine_3
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
h : s₁.direction = s₂.direction ∧ (s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥)
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
rcases h with ⟨hd, hb⟩

Result:
case refine_3.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Proof state:
case neg.intro.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ ↑s₂
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
refine ⟨p₂ -ᵥ p₁, (eq_iff_direction_eq_of_mem hp₂ ?_).2 ?_⟩

Result:
case neg.intro.intro.refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ ↑s₂
⊢ p₂ ∈ map (↑(constVAdd k P (p₂ -ᵥ p₁))) s₁

case neg.intro.intro.refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ ↑s₂
⊢ s₂.direction = (map (↑(constVAdd k P (p₂ -ᵥ p₁))) s₁).direction

Proof state:
case neg.intro.intro.refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ ↑s₂
⊢ ↑(constVAdd k P (p₂ -ᵥ p₁)) p₁ = p₂

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
case refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
h : s₁ ∥ s₂
⊢ s₁ = ⊥ → s₂ = ⊥

Tactic:
rintro rfl

Result:
case refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₂ : AffineSubspace k P
h : ⊥ ∥ s₂
⊢ s₂ = ⊥

Proof state:
case refine_1
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₂ : AffineSubspace k P
h : ⊥ ∥ s₂
⊢ s₂ = ⊥

Tactic:
exact bot_parallel_iff_eq_bot.1 h

Result:
no goals

Proof state:
case refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
h : s₁ ∥ s₂
⊢ s₂ = ⊥ → s₁ = ⊥

Tactic:
rintro rfl

Result:
case refine_2
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ : AffineSubspace k P
h : s₁ ∥ ⊥
⊢ s₁ = ⊥

Proof state:
case neg
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
have hs₂ : s₂ ≠ ⊥ := hb.not.1 hs₁

Result:
case neg
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Proof state:
case neg.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
rcases (nonempty_iff_ne_bot s₂).2 hs₂ with ⟨p₂, hp₂⟩

Result:
case neg.intro.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ ↑s₂
⊢ s₁ ∥ s₂

Proof state:
case neg
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
⊢ s₁ ∥ s₂

Tactic:
rcases (nonempty_iff_ne_bot s₁).2 hs₁ with ⟨p₁, hp₁⟩

Result:
case neg.intro
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : Ring k
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module k V
inst✝ : AffineSpace V P
s₁ s₂ : AffineSubspace k P
hd : s₁.direction = s₂.direction
hb : s₁ = ⊥ ↔ s₂ = ⊥
hs₁ : ¬s₁ = ⊥
hs₂ : s₂ ≠ ⊥
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ ↑s₁
⊢ s₁ ∥ s₂