-- Mathlib/GroupTheory/Perm/Cycle/Factors.lean
theorem cycleFactorsFinset_eq_list_toFinset {σ : Perm α} {l : List (Perm α)} (hn : l.Nodup) :
    σ.cycleFactorsFinset = l.toFinset ↔
      (∀ f : Perm α, f ∈ l → f.IsCycle) ∧ l.Pairwise Disjoint ∧ l.prod = σ

Proof state:
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
⊢ σ.cycleFactorsFinset = l.toFinset ↔ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Tactic:
obtain ⟨⟨l', hp', hc', hd'⟩, hl⟩ := Trunc.exists_rep σ.truncCycleFactors

Result:
case intro.mk.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
⊢ σ.cycleFactorsFinset = l.toFinset ↔ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Proof state:
case intro.mk.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ l'.toFinset = l.toFinset ↔ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Tactic:
constructor

Result:
case intro.mk.intro.intro.mp
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ l'.toFinset = l.toFinset → (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

case intro.mk.intro.intro.mpr
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ → l'.toFinset = l.toFinset

Proof state:
case intro.mk.intro.intro.mpr.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
hc : ∀ f ∈ l, f.IsCycle
hd : List.Pairwise Disjoint l
hp : l.prod = σ
⊢ l'.prod = l.prod

Tactic:
rw [hp, hp']

Result:
no goals

Proof state:
case intro.mk.intro.intro.mp
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ l'.toFinset = l.toFinset → (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Tactic:
intro h

Result:
case intro.mk.intro.intro.mp
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
h : l'.toFinset = l.toFinset
⊢ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Proof state:
case intro.mk.intro.intro.mpr.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
hc : ∀ f ∈ l, f.IsCycle
hd : List.Pairwise Disjoint l
hp : l.prod = σ
⊢ l'.toFinset = l.toFinset

Tactic:
refine List.toFinset_eq_of_perm _ _ ?_

Result:
case intro.mk.intro.intro.mpr.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
hc : ∀ f ∈ l, f.IsCycle
hd : List.Pairwise Disjoint l
hp : l.prod = σ
⊢ l' ~ l

Proof state:
case intro.mk.intro.intro.mp.refine_3
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
h : l'.toFinset = l.toFinset
hn' : l'.Nodup
hperm : l ~ l'
⊢ l.prod = σ

Tactic:
rw [← hp', hperm.symm.prod_eq']

Result:
case intro.mk.intro.intro.mp.refine_3
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
h : l'.toFinset = l.toFinset
hn' : l'.Nodup
hperm : l ~ l'
⊢ List.Pairwise Commute l'

Proof state:
case intro.mk.intro.intro.mpr
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ → l'.toFinset = l.toFinset

Tactic:
rintro ⟨hc, hd, hp⟩

Result:
case intro.mk.intro.intro.mpr.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
hc : ∀ f ∈ l, f.IsCycle
hd : List.Pairwise Disjoint l
hp : l.prod = σ
⊢ l'.toFinset = l.toFinset

Proof state:
case intro.mk.intro.intro.mp
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
h : l'.toFinset = l.toFinset
⊢ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Tactic:
have hn' : l'.Nodup := nodup_of_pairwise_disjoint_cycles hc' hd'

Result:
case intro.mk.intro.intro.mp
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
h : l'.toFinset = l.toFinset
hn' : l'.Nodup
⊢ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Proof state:
case intro.mk.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ σ.cycleFactorsFinset = l.toFinset ↔ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ

Tactic:
rw [ht]

Result:
case intro.mk.intro.intro
α : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : Fintype α
σ : Perm α
l : List (Perm α)
hn : l.Nodup
l' : List (Perm α)
hp' : l'.prod = σ
hc' : ∀ g ∈ l', g.IsCycle
hd' : List.Pairwise Disjoint l'
hl : Trunc.mk ⟨l', ⋯⟩ = σ.truncCycleFactors
ht : σ.cycleFactorsFinset = l'.toFinset
⊢ l'.toFinset = l.toFinset ↔ (∀ f ∈ l, f.IsCycle) ∧ List.Pairwise Disjoint l ∧ l.prod = σ