-- Mathlib/RingTheory/RingHom/FiniteType.lean
theorem finiteType_localizationPreserves : RingHom.LocalizationPreserves @RingHom.FiniteType

Proof state:
case h
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
this✝² : Algebra R S := f.toAlgebra
this✝¹ : Algebra R S' := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f ⋯
this✝ : Algebra R' S' := f'.toAlgebra
this : IsScalarTower R R' S'
fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') ⋯
T : Finset S
hT : Algebra.adjoin R ↑T = ⊤
⊢ ⊤ ≤ Algebra.adjoin R' ↑(Finset.image (⇑(algebraMap S S')) T)

Tactic:
rintro x -

Result:
case h
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
this✝² : Algebra R S := f.toAlgebra
this✝¹ : Algebra R S' := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f ⋯
this✝ : Algebra R' S' := f'.toAlgebra
this : IsScalarTower R R' S'
fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') ⋯
T : Finset S
hT : Algebra.adjoin R ↑T = ⊤
x : S'
⊢ x ∈ Algebra.adjoin R' ↑(Finset.image (⇑(algebraMap S S')) T)

Proof state:
case h.intro.intro.mk.intro.intro
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
this✝² : Algebra R S := f.toAlgebra
this✝¹ : Algebra R S' := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f ⋯
this✝ : Algebra R' S' := f'.toAlgebra
this : IsScalarTower R R' S'
fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') ⋯
T : Finset S
hT : Algebra.adjoin R ↑T = ⊤
y : S
r : R
hr : r ∈ ↑M
⊢ IsLocalization.mk' S' y ⟨f r, ⋯⟩ ∈ Algebra.adjoin R' ↑(Finset.image (⇑(algebraMap S S')) T)

Tactic:
rw [IsLocalization.mk'_eq_mul_mk'_one, mul_comm, Finset.coe_image]

Result:
case h.intro.intro.mk.intro.intro
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
this✝² : Algebra R S := f.toAlgebra
this✝¹ : Algebra R S' := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f ⋯
this✝ : Algebra R' S' := f'.toAlgebra
this : IsScalarTower R R' S'
fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') ⋯
T : Finset S
hT : Algebra.adjoin R ↑T = ⊤
y : S
r : R
hr : r ∈ ↑M
⊢ IsLocalization.mk' S' 1 ⟨f r, ⋯⟩ * (algebraMap S S') y ∈ Algebra.adjoin R' (⇑(algebraMap S S') '' ↑T)

Proof state:
case h.intro.intro.mk.intro.intro
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
this✝² : Algebra R S := f.toAlgebra
this✝¹ : Algebra R S' := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f ⋯
this✝ : Algebra R' S' := f'.toAlgebra
this : IsScalarTower R R' S'
fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') ⋯
T : Finset S
hT : Algebra.adjoin R ↑T = ⊤
y : S
r : R
hr : r ∈ ↑M
⊢ IsLocalization.mk' S' 1 ⟨f r, ⋯⟩ * (algebraMap S S') y ∈ Algebra.adjoin R' (⇑(algebraMap S S') '' ↑T)

Tactic:
have hy : y ∈ Algebra.adjoin R (T : Set S) := by rw [hT]; trivial

Result:
case h.intro.intro.mk.intro.intro
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
this✝² : Algebra R S := f.toAlgebra
this✝¹ : Algebra R S' := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f ⋯
this✝ : Algebra R' S' := f'.toAlgebra
this : IsScalarTower R R' S'
fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') ⋯
T : Finset S
hT : Algebra.adjoin R ↑T = ⊤
y : S
r : R
hr : r ∈ ↑M
hy : y ∈ Algebra.adjoin R ↑T
⊢ IsLocalization.mk' S' 1 ⟨f r, ⋯⟩ * (algebraMap S S') y ∈ Algebra.adjoin R' (⇑(algebraMap S S') '' ↑T)

Proof state:
⊢ LocalizationPreserves @FiniteType

Tactic:
classical
introv R hf
letI := f.toAlgebra
letI := ((algebraMap S S').comp f).toAlgebra
let f' : R' →+* S' := IsLocalization.map S' f (Submonoid.le_comap_map M)
letI := f'.toAlgebra
haveI : IsScalarTower R R' S' :=
  IsScalarTower.of_algebraMap_eq' (IsLocalization.map_comp M.le_comap_map).symm
let fₐ : S →ₐ[R] S' := AlgHom.mk' (algebraMap S S') fun c x => RingHom.map_mul _ _ _
obtain ⟨T, hT⟩ := hf
use T.image (algebraMap S S')
rw [eq_top_iff]
rintro x -
obtain ⟨y, ⟨_, ⟨r, hr, rfl⟩⟩, rfl⟩ := IsLocalization.mk'_surjective (M.map f) x
rw [IsLocalization.mk'_eq_mul_mk'_one, mul_comm, Finset.coe_image]
have hy : y ∈ Algebra.adjoin R (T : Set S) := by rw [hT]; trivial
replace hy : algebraMap S S' y ∈ (Algebra.adjoin R (T : Set S)).map fₐ :=
  Subalgebra.mem_map.mpr ⟨_, hy, rfl⟩
rw [fₐ.map_adjoin T] at hy
have H : Algebra.adjoin R (algebraMap S S' '' T) ≤
    (Algebra.adjoin R' (algebraMap S S' '' T)).restrictScalars R := by
  rw [Algebra.adjoin_le_iff]; exact Algebra.subset_adjoin
convert (Algebra.adjoin R' (algebraMap S S' '' T)).smul_mem (H hy)
  (IsLocalization.mk' R' (1 : R) ⟨r, hr⟩) using 1
rw [Algebra.smul_def]
erw [IsLocalization.map_mk' M.le_comap_map]
rw [map_one]

Result:
no goals

Proof state:
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
hf : f.FiniteType
⊢ (IsLocalization.map S' f ⋯).FiniteType

Tactic:
letI := f.toAlgebra

Result:
R S : Type u_1
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CommRing S
f : R →+* S
M : Submonoid R
R' S' : Type u_1
inst✝⁵ : CommRing R'
inst✝⁴ : CommRing S'
inst✝³ : Algebra R R'
inst✝² : Algebra S S'
inst✝¹ : IsLocalization M R'
inst✝ : IsLocalization (Submonoid.map f M) S'
hf : f.FiniteType
this : Algebra R S := f.toAlgebra
⊢ (IsLocalization.map S' f ⋯).FiniteType