internlm/Lean-Github huggingface dataset:
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
ih :
  ∀ m < (s * t).card + s.card,
    ∀ {α : Type u_1} [inst : CommGroup α] [inst_1 : DecidableEq α] (s t : Finset α),
      m = (s * t).card + s.card →
        (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab ≠ 1
image_coe_mul : image QuotientGroup.mk (s * t) = image QuotientGroup.mk s * image QuotientGroup.mk t
hineq : (s * t).mulStab.card * ((image QuotientGroup.mk s).card + (image QuotientGroup.mk t).card - 1) ≤ (s * t).card
⊢ (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
Tactic:
rw [mul_tsub, mul_one, mul_add, tsub_le_iff_left, card_mulStab_mul_card_image_coe',
  card_mulStab_mul_card_image_coe'] at hineq
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
ih :
  ∀ m < (s * t).card + s.card,
    ∀ {α : Type u_1} [inst : CommGroup α] [inst_1 : DecidableEq α] (s t : Finset α),
      m = (s * t).card + s.card →
        (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab ≠ 1
image_coe_mul : image QuotientGroup.mk (s * t) = image QuotientGroup.mk s * image QuotientGroup.mk t
hineq : (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).mulStab.card + (s * t).card
⊢ (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
ih :
  ∀ m < (s * t).card + s.card,
    ∀ {α : Type u_1} [inst : CommGroup α] [inst_1 : DecidableEq α] (s t : Finset α),
      m = (s * t).card + s.card →
        (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab ≠ 1
image_coe_mul : image QuotientGroup.mk (s * t) = image QuotientGroup.mk s * image QuotientGroup.mk t
hineq : (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).mulStab.card + (s * t).card
⊢ (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
Tactic:
convert hineq using 1
Proof state after:
case h.e'_4
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
ih :
  ∀ m < (s * t).card + s.card,
    ∀ {α : Type u_1} [inst : CommGroup α] [inst_1 : DecidableEq α] (s t : Finset α),
      m = (s * t).card + s.card →
        (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab ≠ 1
image_coe_mul : image QuotientGroup.mk (s * t) = image QuotientGroup.mk s * image QuotientGroup.mk t
hineq : (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).mulStab.card + (s * t).card
⊢ (s * t).card + (s * t).mulStab.card = (s * t).mulStab.card + (s * t).card
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
case h.e'_4
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
ih :
  ∀ m < (s * t).card + s.card,
    ∀ {α : Type u_1} [inst : CommGroup α] [inst_1 : DecidableEq α] (s t : Finset α),
      m = (s * t).card + s.card →
        (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).card + (s * t).mulStab.card
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab ≠ 1
image_coe_mul : image QuotientGroup.mk (s * t) = image QuotientGroup.mk s * image QuotientGroup.mk t
hineq : (s * (s * t).mulStab).card + (t * (s * t).mulStab).card ≤ (s * t).mulStab.card + (s * t).card
⊢ (s * t).card + (s * t).mulStab.card = (s * t).mulStab.card + (s * t).card
Tactic:
exact add_comm _ _
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
case h.inr.inr.inr.inl.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
a : α
hs : {a}.Nonempty
hstab : ({a} * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < ({a} * t).card + {a}.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
⊢ {a}.card + t.card ≤ ({a} * t).card + 1
Tactic:
rw [card_singleton, card_singleton_mul, add_comm]
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
⊢ b / a ∉ t.mulStab
Tactic:
refine' fun h => hab (Eq.symm (eq_of_div_eq_one _))
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
h : b / a ∈ t.mulStab
⊢ b / a = 1
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
h : b / a ∈ t.mulStab
⊢ b / a = 1
Tactic:
replace h := subset_mulStab_mul_right hs h
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
h : b / a ∈ (s * t).mulStab
⊢ b / a = 1
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
h : b / a ∈ (s * t).mulStab
⊢ b / a = 1
Tactic:
rw [hstab, mem_one] at h
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
h : b / a = 1
⊢ b / a = 1
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s t : Finset α
hs : s.Nonempty
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
a : α
ha : a ∈ ↑s
b : α
hb : b ∈ ↑s
hab : a ≠ b
h : b / a = 1
⊢ b / a = 1
Tactic:
exact h
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
⊢ convergent.Nonempty
Tactic:
refine' ⟨s ∩ t * (s ∪ t), inter_mul_union_subset, (add_le_add_right (card_le_card $
  subset_mul_left _ $ one_mem_mulStab.2 $ hst.mul $ hs.mono subset_union_left) _).trans $
    ih (s ∩ t) (s ∪ t) _⟩
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
⊢ (s ∩ t * (s ∪ t)).card + (s ∩ t).card < (s * t).card + s.card
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
⊢ (s ∩ t * (s ∪ t)).card + (s ∩ t).card < (s * t).card + s.card
Tactic:
exact add_lt_add_of_le_of_lt (card_le_card inter_mul_union_subset) (card_lt_card hsts)
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
case h.inr.inr.inr.inr.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.inl
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
H : Finset α := ∅.mulStab
hH : H = ∅.mulStab
hCst : ∅ ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * ∅.mulStab).card ≤ ∅.card + ∅.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
⊢ s.card + t.card ≤ (s * t).card + 1
Tactic:
simp [hst.ne_empty, hH] at hCcard
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
case h.inr.inr.inr.inr.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.inr.inl
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab = {1}
⊢ s.card + t.card ≤ (s * t).card + 1
Tactic:
simp only [hH, hCstab, card_singleton, card_mul_singleton, card_inter_add_card_union] at hCcard
Proof state after:
case h.inr.inr.inr.inr.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.inr.inl
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab = {1}
hCcard : s.card + t.card ≤ C.card + 1
⊢ s.card + t.card ≤ (s * t).card + 1
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
case h.inr.inr.inr.inr.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.inr.inl
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab = {1}
hCcard : s.card + t.card ≤ C.card + 1
⊢ s.card + t.card ≤ (s * t).card + 1
Tactic:
exact hCcard.trans (add_le_add_right (card_le_card hCst) _)
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
⊢ ¬s * t * H ⊆ s * t
Tactic:
rw [mul_subset_left_iff (hs.mul ht), hstab, ← coe_subset, coe_one]
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
⊢ ¬↑H ⊆ 1
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
⊢ ¬↑H ⊆ 1
Tactic:
exact hCstab.not_subset_singleton
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
a : α
ha : a ∈ s
b : α
hb : b ∈ t
hab : ¬(a * b) • H ⊆ s * t
s₁ : Finset α := s ∩ a • H
hs₁ : s₁ = s ∩ a • H
s₂ : Finset α := s ∩ b • H
hs₂ : s₂ = s ∩ b • H
t₁ : Finset α := t ∩ b • H
ht₁ : t₁ = t ∩ b • H
t₂ : Finset α := t ∩ a • H
ht₂ : t₂ = t ∩ a • H
hs₁s : s₁ ⊆ s
hs₂s : s₂ ⊆ s
ht₁t : t₁ ⊆ t
ht₂t : t₂ ⊆ t
has₁ : a ∈ s₁
hbt₁ : b ∈ t₁
hs₁ne : s₁.Nonempty
ht₁ne : t₁.Nonempty
C₁ : Finset α := C ∪ s₁ * t₁
hC₁ : C₁ = C ∪ s₁ * t₁
C₂ : Finset α := C ∪ s₂ * t₂
hC₂ : C₂ = C ∪ s₂ * t₂
H₁ : Finset α := (s₁ * t₁).mulStab
hH₁ : H₁ = (s₁ * t₁).mulStab
H₂ : Finset α := (s₂ * t₂).mulStab
hH₂ : H₂ = (s₂ * t₂).mulStab
hC₁st : C₁ ⊆ s * t
hC₂st : C₂ ⊆ s * t
⊢ s₁ * t₁ ⊆ (a * b) • H
Tactic:
rw [hH, ← mulStab_mul_mulStab C, ← smul_mul_smul]
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
a : α
ha : a ∈ s
b : α
hb : b ∈ t
hab : ¬(a * b) • H ⊆ s * t
s₁ : Finset α := s ∩ a • H
hs₁ : s₁ = s ∩ a • H
s₂ : Finset α := s ∩ b • H
hs₂ : s₂ = s ∩ b • H
t₁ : Finset α := t ∩ b • H
ht₁ : t₁ = t ∩ b • H
t₂ : Finset α := t ∩ a • H
ht₂ : t₂ = t ∩ a • H
hs₁s : s₁ ⊆ s
hs₂s : s₂ ⊆ s
ht₁t : t₁ ⊆ t
ht₂t : t₂ ⊆ t
has₁ : a ∈ s₁
hbt₁ : b ∈ t₁
hs₁ne : s₁.Nonempty
ht₁ne : t₁.Nonempty
C₁ : Finset α := C ∪ s₁ * t₁
hC₁ : C₁ = C ∪ s₁ * t₁
C₂ : Finset α := C ∪ s₂ * t₂
hC₂ : C₂ = C ∪ s₂ * t₂
H₁ : Finset α := (s₁ * t₁).mulStab
hH₁ : H₁ = (s₁ * t₁).mulStab
H₂ : Finset α := (s₂ * t₂).mulStab
hH₂ : H₂ = (s₂ * t₂).mulStab
hC₁st : C₁ ⊆ s * t
hC₂st : C₂ ⊆ s * t
⊢ s₁ * t₁ ⊆ a • C.mulStab * b • C.mulStab
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
a : α
ha : a ∈ s
b : α
hb : b ∈ t
hab : ¬(a * b) • H ⊆ s * t
s₁ : Finset α := s ∩ a • H
hs₁ : s₁ = s ∩ a • H
s₂ : Finset α := s ∩ b • H
hs₂ : s₂ = s ∩ b • H
t₁ : Finset α := t ∩ b • H
ht₁ : t₁ = t ∩ b • H
t₂ : Finset α := t ∩ a • H
ht₂ : t₂ = t ∩ a • H
hs₁s : s₁ ⊆ s
hs₂s : s₂ ⊆ s
ht₁t : t₁ ⊆ t
ht₂t : t₂ ⊆ t
has₁ : a ∈ s₁
hbt₁ : b ∈ t₁
hs₁ne : s₁.Nonempty
ht₁ne : t₁.Nonempty
C₁ : Finset α := C ∪ s₁ * t₁
hC₁ : C₁ = C ∪ s₁ * t₁
C₂ : Finset α := C ∪ s₂ * t₂
hC₂ : C₂ = C ∪ s₂ * t₂
H₁ : Finset α := (s₁ * t₁).mulStab
hH₁ : H₁ = (s₁ * t₁).mulStab
H₂ : Finset α := (s₂ * t₂).mulStab
hH₂ : H₂ = (s₂ * t₂).mulStab
hC₁st : C₁ ⊆ s * t
hC₂st : C₂ ⊆ s * t
⊢ s₁ * t₁ ⊆ a • C.mulStab * b • C.mulStab
Tactic:
apply mul_subset_mul inter_subset_right inter_subset_right
Proof state after:
no goals
Theorem: Finset.mul_kneser
Proof state before:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
a : α
ha : a ∈ s
b : α
hb : b ∈ t
hab : ¬(a * b) • H ⊆ s * t
s₁ : Finset α := s ∩ a • H
hs₁ : s₁ = s ∩ a • H
s₂ : Finset α := s ∩ b • H
hs₂ : s₂ = s ∩ b • H
t₁ : Finset α := t ∩ b • H
ht₁ : t₁ = t ∩ b • H
t₂ : Finset α := t ∩ a • H
ht₂ : t₂ = t ∩ a • H
hs₁s : s₁ ⊆ s
hs₂s : s₂ ⊆ s
ht₁t : t₁ ⊆ t
ht₂t : t₂ ⊆ t
has₁ : a ∈ s₁
hbt₁ : b ∈ t₁
hs₁ne : s₁.Nonempty
ht₁ne : t₁.Nonempty
C₁ : Finset α := C ∪ s₁ * t₁
hC₁ : C₁ = C ∪ s₁ * t₁
C₂ : Finset α := C ∪ s₂ * t₂
hC₂ : C₂ = C ∪ s₂ * t₂
H₁ : Finset α := (s₁ * t₁).mulStab
hH₁ : H₁ = (s₁ * t₁).mulStab
H₂ : Finset α := (s₂ * t₂).mulStab
hH₂ : H₂ = (s₂ * t₂).mulStab
hC₁st : C₁ ⊆ s * t
hC₂st : C₂ ⊆ s * t
hstabH₁ : s₁ * t₁ ⊆ (a * b) • H
⊢ s₂ * t₂ ⊆ (a * b) • H
Tactic:
rw [hH, ← mulStab_mul_mulStab C, ← smul_mul_smul, mul_comm s₂ t₂]
Proof state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CommGroup α
inst✝ : DecidableEq α
s : Finset α
hs : s.Nonempty
c : α
t : Finset α
ht : t.Nonempty
hstab : (s * t).mulStab = 1
ih :
  ∀ (s' t' : Finset α),
    (s' * t').card + s'.card < (s * t).card + s.card →
      (s' * (s' * t').mulStab).card + (t' * (s' * t').mulStab).card ≤ (s' * t').card + (s' * t').mulStab.card
hst : (s ∩ t).Nonempty
hsts : s ∩ t ⊂ s
convergent : Set (Finset α) := {C | C ⊆ s * t ∧ (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card}
C : Finset α
H : Finset α := C.mulStab
hH : H = C.mulStab
hCst : C ⊆ s * t
hCcard : (s ∩ t).card + ((s ∪ t) * C.mulStab).card ≤ C.card + C.mulStab.card
hCmin : ∀ (D : Finset α), D.mulStab ⊂ H → D ∉ convergent
hC : C.Nonempty
hCstab : C.mulStab.Nontrivial
a : α
ha : a ∈ s
b : α
hb : b ∈ t
hab : ¬(a * b) • H ⊆ s * t
s₁ : Finset α := s ∩ a • H
hs₁ : s₁ = s ∩ a • H
s₂ : Finset α := s ∩ b • H
hs₂ : s₂ = s ∩ b • H
t₁ : Finset α := t ∩ b • H
ht₁ : t₁ = t ∩ b • H
t₂ : Finset α := t ∩ a • H
ht₂ : t₂ = t ∩ a • H
hs₁s : s₁ ⊆ s
hs₂s : s₂ ⊆ s
ht₁t : t₁ ⊆ t
ht₂t : t₂ ⊆ t
has₁ : a ∈ s₁
hbt₁ : b ∈ t₁
hs₁ne : s₁.Nonempty
ht₁ne : t₁.Nonempty
C₁ : Finset α := C ∪ s₁ * t₁
hC₁ : C₁ = C ∪ s₁ * t₁
C₂ : Finset α := C ∪ s₂ * t₂
hC₂ : C₂ = C ∪ s₂ * t₂
H₁ : Finset α := (s₁ * t₁).mulStab
hH₁ : H₁ = (s₁ * t₁).mulStab
H₂ : Finset α := (s₂ * t₂).mulStab
hH₂ : H₂ = (s₂ * t₂).mulStab
hC₁st : C₁ ⊆ s * t
hC₂st : C₂ ⊆ s * t
hstabH₁ : s₁ * t₁ ⊆ (a * b) • H
⊢ t₂ * s₂ ⊆ a • C.mulStab * b • C.mulStab