-- Mathlib/RingTheory/IntegralClosure/IsIntegralClosure/Basic.lean
theorem integralClosure_map_algEquiv [Algebra R S] (f : A ≃ₐ[R] S) :
    (integralClosure R A).map (f : A →ₐ[R] S) = integralClosure R S

Proof state:
case h.mpr
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
hy : y ∈ integralClosure R S
⊢ ∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y

Tactic:
use f.symm y, hy.map (f.symm : S →ₐ[R] A)

Result:
case right
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
hy : y ∈ integralClosure R S
⊢ ↑f (f.symm y) = y

Proof state:
case h.mp.intro.intro
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
x : A
hx : x ∈ integralClosure R A
⊢ ↑f x ∈ integralClosure R S

Tactic:
exact hx.map f

Result:
no goals

Proof state:
case h.mp
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ (∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y) → y ∈ integralClosure R S

Tactic:
rintro ⟨x, hx, rfl⟩

Result:
case h.mp.intro.intro
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
x : A
hx : x ∈ integralClosure R A
⊢ ↑f x ∈ integralClosure R S

Proof state:
case h.mpr
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ y ∈ integralClosure R S → ∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y

Tactic:
intro hy

Result:
case h.mpr
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
hy : y ∈ integralClosure R S
⊢ ∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y

Proof state:
case h
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ y ∈ Subalgebra.map (↑f) (integralClosure R A) ↔ y ∈ integralClosure R S

Tactic:
rw [Subalgebra.mem_map]

Result:
case h
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ (∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y) ↔ y ∈ integralClosure R S

Proof state:
case right
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
hy : y ∈ integralClosure R S
⊢ ↑f (f.symm y) = y

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
⊢ Subalgebra.map (↑f) (integralClosure R A) = integralClosure R S

Tactic:
ext y

Result:
case h
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ y ∈ Subalgebra.map (↑f) (integralClosure R A) ↔ y ∈ integralClosure R S

Proof state:
case h
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ (∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y) ↔ y ∈ integralClosure R S

Tactic:
constructor

Result:
case h.mp
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ (∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y) → y ∈ integralClosure R S

case h.mpr
R : Type u_1
A : Type u_2
S : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing S
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Algebra R S
f : A ≃ₐ[R] S
y : S
⊢ y ∈ integralClosure R S → ∃ x ∈ integralClosure R A, ↑f x = y