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

Proof state:
case h
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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t } = E'

Tactic:
ext

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t }).a₁ = E'.a₁

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t }).a₂ = E'.a₂

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t }).a₃ = E'.a₃

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t }).a₄ = E'.a₄

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t }).a₆ = 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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.variableChange { u := Units.mk0 u hu0, r := s ^ 2, s := s, t := t }).a₃ = E'.a₃

Tactic:
simp_rw [variableChange_a₃, Units.val_inv_eq_inv_val, Units.val_mk0, inv_pow, inv_mul_eq_div,
  hu, a₁_of_isCharTwoJEqZeroNF, show (2 : F) = 0 from CharP.cast_eq_zero F 2]

Result:
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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.a₃ + s ^ 2 * 0 + 0 * t) / (E.a₃ / E'.a₃) = E'.a₃

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : ↑E'.Δ' ≠ 0
⊢ ∃ C, E.variableChange C = E'

Tactic:
rw [E'.coe_Δ', Δ_of_isCharTwoJEqZeroNF_of_char_two, pow_ne_zero_iff (Nat.succ_ne_zero _)] at ha₃'

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
⊢ u ≠ 0

Tactic:
rw [← pow_ne_zero_iff three_ne_zero, hu, div_ne_zero_iff]

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
⊢ E.a₃ ≠ 0 ∧ E'.a₃ ≠ 0

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ ↑(Units.mk0 u hu0)⁻¹ ^ 2 * (0 - s * 0 + 1 * s ^ 2 - s ^ 2) = 0

Tactic:
ring1

Result:
no goals

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
s : F
hs : 1 * s ^ 4 + E.a₃ * s + (E.a₄ - u ^ 4 * E'.a₄) = 0
t : F
ht : 1 * t ^ 2 + E.a₃ * t + (s ^ 6 + E.a₄ * s ^ 2 + E.a₆ - u ^ 6 * E'.a₆) = 0
hu0 : u ≠ 0
⊢ (E.a₃ + s ^ 2 * 0 + 0 * t) / (E.a₃ / E'.a₃) = E'.a₃

Tactic:
field_simp

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 2
inst✝¹ : E.IsCharTwoJEqZeroNF
inst✝ : E'.IsCharTwoJEqZeroNF
ha₃ : E.a₃ ≠ 0
ha₃' : E'.a₃ ≠ 0
this : NeZero 3
u : F
hu : u ^ 3 = E.a₃ / E'.a₃
⊢ 2 ≤ 4

Tactic:
norm_num

Result:
no goals