-- Mathlib/LinearAlgebra/Prod.lean
theorem prod_le_iff {p₁ : Submodule R M} {p₂ : Submodule R M₂} {q : Submodule R (M × M₂)} :
    p₁.prod p₂ ≤ q ↔ map (LinearMap.inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (LinearMap.inr R M M₂) p₂ ≤ q

Proof state:
case mp
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
⊢ map (inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q

Tactic:
constructor

Result:
case mp.left
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
⊢ map (inl R M M₂) p₁ ≤ q

case mp.right
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
⊢ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q

Proof state:
case mp.right.intro.intro.a
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M₂
hx : x ∈ ↑p₂
⊢ (inr R M M₂) x ∈ p₁.prod p₂

Tactic:
exact ⟨zero_mem p₁, hx⟩

Result:
no goals

Proof state:
case mp.right.intro.intro
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M₂
hx : x ∈ ↑p₂
⊢ (inr R M M₂) x ∈ q

Tactic:
apply h

Result:
case mp.right.intro.intro.a
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M₂
hx : x ∈ ↑p₂
⊢ (inr R M M₂) x ∈ p₁.prod p₂

Proof state:
case a
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
hH : map (inl R M M₂) p₁ ≤ q
hK : map (inr R M M₂) p₂ ≤ q
x1 : M
x2 : M₂
h1 : (x1, x2).1 ∈ ↑p₁
h2 : (x1, x2).2 ∈ ↑p₂
⊢ (inl R M M₂) x1 ∈ map (inl R M M₂) p₁

Tactic:
simpa using h1

Result:
no goals

Proof state:
case mp.right
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
⊢ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q

Tactic:
rintro _ ⟨x, hx, rfl⟩

Result:
case mp.right.intro.intro
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M₂
hx : x ∈ ↑p₂
⊢ (inr R M M₂) x ∈ q

Proof state:
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
⊢ p₁.prod p₂ ≤ q ↔ map (inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q

Tactic:
constructor

Result:
case mp
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
⊢ p₁.prod p₂ ≤ q → map (inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q

case mpr
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
⊢ map (inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q → p₁.prod p₂ ≤ q

Proof state:
case mp.left.intro.intro
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M
hx : x ∈ ↑p₁
⊢ (inl R M M₂) x ∈ q

Tactic:
apply h

Result:
case mp.left.intro.intro.a
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M
hx : x ∈ ↑p₁
⊢ (inl R M M₂) x ∈ p₁.prod p₂

Proof state:
case mp.left.intro.intro.a
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M
hx : x ∈ ↑p₁
⊢ (inl R M M₂) x ∈ p₁.prod p₂

Tactic:
exact ⟨hx, zero_mem p₂⟩

Result:
no goals

Proof state:
case a
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
hH : map (inl R M M₂) p₁ ≤ q
hK : map (inr R M M₂) p₂ ≤ q
x1 : M
x2 : M₂
h1 : (x1, x2).1 ∈ ↑p₁
h2 : (x1, x2).2 ∈ ↑p₂
h1' : (inl R M M₂) x1 ∈ q
⊢ (inr R M M₂) x2 ∈ map (inr R M M₂) p₂

Tactic:
simpa using h2

Result:
no goals

Proof state:
case mpr.intro.mk.intro
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
hH : map (inl R M M₂) p₁ ≤ q
hK : map (inr R M M₂) p₂ ≤ q
x1 : M
x2 : M₂
h1 : (x1, x2).1 ∈ ↑p₁
h2 : (x1, x2).2 ∈ ↑p₂
⊢ (x1, x2) ∈ q

Tactic:
have h1' : (LinearMap.inl R _ _) x1 ∈ q := by
  apply hH
  simpa using h1

Result:
case mpr.intro.mk.intro
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
hH : map (inl R M M₂) p₁ ≤ q
hK : map (inr R M M₂) p₂ ≤ q
x1 : M
x2 : M₂
h1 : (x1, x2).1 ∈ ↑p₁
h2 : (x1, x2).2 ∈ ↑p₂
h1' : (inl R M M₂) x1 ∈ q
⊢ (x1, x2) ∈ q

Proof state:
case mp.left
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
⊢ map (inl R M M₂) p₁ ≤ q

Tactic:
rintro _ ⟨x, hx, rfl⟩

Result:
case mp.left.intro.intro
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
x : M
hx : x ∈ ↑p₁
⊢ (inl R M M₂) x ∈ q

Proof state:
case mp
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
⊢ p₁.prod p₂ ≤ q → map (inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q

Tactic:
intro h

Result:
case mp
R : Type u
M : Type v
M₂ : Type w
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : AddCommMonoid M₂
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module R M₂
p₁ : Submodule R M
p₂ : Submodule R M₂
q : Submodule R (M × M₂)
h : p₁.prod p₂ ≤ q
⊢ map (inl R M M₂) p₁ ≤ q ∧ map (inr R M M₂) p₂ ≤ q