l3lab/ntp-mathlib huggingface dataset:
theorem ker_codRestrict {τ₂₁ : R₂ →+* R} (p : Submodule R M) (f : M₂ →ₛₗ[τ₂₁] M) (hf) :
    ker (codRestrict p f hf) = ker f := by 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
τ₂₁ : R₂ →+* R
p : Submodule R M
f : M₂ →ₛₗ[τ₂₁] M
hf : ∀ (c : M₂), f c ∈ p
⊢ ker (codRestrict p f hf) = ker f

Next tactic:
rw [ker, comap_codRestrict, Submodule.map_bot]
theorem ker_codRestrict {τ₂₁ : R₂ →+* R} (p : Submodule R M) (f : M₂ →ₛₗ[τ₂₁] M) (hf) :
    ker (codRestrict p f hf) = ker f := by rw [ker, comap_codRestrict, Submodule.map_bot]; 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
τ₂₁ : R₂ →+* R
p : Submodule R M
f : M₂ →ₛₗ[τ₂₁] M
hf : ∀ (c : M₂), f c ∈ p
⊢ comap f ⊥ = ker f

Next tactic:
rfl
theorem range_codRestrict {τ₂₁ : R₂ →+* R} [RingHomSurjective τ₂₁] (p : Submodule R M)
    (f : M₂ →ₛₗ[τ₂₁] M) (hf) :
    range (codRestrict p f hf) = comap p.subtype (LinearMap.range f) := by
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
τ₂₁ : R₂ →+* R
inst✝ : RingHomSurjective τ₂₁
p : Submodule R M
f : M₂ →ₛₗ[τ₂₁] M
hf : ∀ (c : M₂), f c ∈ p
⊢ range (codRestrict p f hf) = comap (Submodule.subtype p) (range f)

Next tactic:
simpa only [range_eq_map] using map_codRestrict _ _ _ _
theorem ker_restrict [AddCommMonoid M₁] [Module R M₁] {p : Submodule R M} {q : Submodule R M₁}
    {f : M →ₗ[R] M₁} (hf : ∀ x : M, x ∈ p → f x ∈ q) :
    ker (f.restrict hf) = LinearMap.ker (f.domRestrict p) := by
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹² : Semiring R
inst✝¹¹ : Semiring R₂
inst✝¹⁰ : Semiring R₃
inst✝⁹ : AddCommMonoid M
inst✝⁸ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁶ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : Module R₂ M₂
inst✝³ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝² : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝¹ : AddCommMonoid M₁
inst✝ : Module R M₁
p : Submodule R M
q : Submodule R M₁
f : M →ₗ[R] M₁
hf : ∀ x ∈ p, f x ∈ q
⊢ ker (restrict f hf) = ker (domRestrict f p)

Next tactic:
rw [restrict_eq_codRestrict_domRestrict, ker_codRestrict]
theorem _root_.Submodule.map_comap_eq [RingHomSurjective τ₁₂] (f : F) (q : Submodule R₂ M₂) :
    map f (comap f q) = range f ⊓ q :=
  le_antisymm (le_inf map_le_range (map_comap_le _ _)) <| by
    

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : F
q : Submodule R₂ M₂
⊢ range f ⊓ q ≤ map f (comap f q)

Next tactic:
rintro _ ⟨⟨x, _, rfl⟩, hx⟩
theorem _root_.Submodule.map_comap_eq [RingHomSurjective τ₁₂] (f : F) (q : Submodule R₂ M₂) :
    map f (comap f q) = range f ⊓ q :=
  le_antisymm (le_inf map_le_range (map_comap_le _ _)) <| by
    rintro _ ⟨⟨x, _, rfl⟩, hx⟩; 

Proof state:
case intro.intro.refl
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : F
q : Submodule R₂ M₂
x : M
hx : f x ∈ ↑q
⊢ f x ∈ map f (comap f q)

Next tactic:
exact ⟨x, hx, rfl⟩
theorem _root_.Submodule.map_comap_eq_self [RingHomSurjective τ₁₂] {f : F} {q : Submodule R₂ M₂}
    (h : q ≤ range f) : map f (comap f q) = q := by 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : F
q : Submodule R₂ M₂
h : q ≤ range f
⊢ map f (comap f q) = q

Next tactic:
rwa [Submodule.map_comap_eq, inf_eq_right]
@[simp]
theorem ker_zero : ker (0 : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂) = ⊤ :=
  eq_top_iff'.2 fun x => by 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
x : M
⊢ x ∈ ker 0

Next tactic:
simp
@[simp]
theorem range_zero [RingHomSurjective τ₁₂] : range (0 : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂) = ⊥ := by
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
⊢ range 0 = ⊥

Next tactic:
simpa only [range_eq_map] using Submodule.map_zero _
theorem range_le_bot_iff (f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂) : range f ≤ ⊥ ↔ f = 0 := by
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂
⊢ range f ≤ ⊥ ↔ f = 0

Next tactic:
rw [range_le_iff_comap]
theorem range_le_bot_iff (f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂) : range f ≤ ⊥ ↔ f = 0 := by
  rw [range_le_iff_comap]; 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂
⊢ comap f ⊥ = ⊤ ↔ f = 0

Next tactic:
exact ker_eq_top
theorem range_eq_bot {f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂} : range f = ⊥ ↔ f = 0 := by
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂
⊢ range f = ⊥ ↔ f = 0

Next tactic:
rw [← range_le_bot_iff, le_bot_iff]
theorem range_le_ker_iff {f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂} {g : M₂ →ₛₗ[τ₂₃] M₃} :
    range f ≤ ker g ↔ (g.comp f : M →ₛₗ[τ₁₃] M₃) = 0 :=
  ⟨fun h => ker_eq_top.1 <| eq_top_iff'.2 fun x => h <| ⟨_, rfl⟩, fun h x hx =>
    mem_ker.2 <| Exists.elim hx fun y hy => by 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : M →ₛₗ[τ₁₂] M₂
g : M₂ →ₛₗ[τ₂₃] M₃
h : comp g f = 0
x : M₂
hx : x ∈ range f
y : M
hy : f y = x
⊢ g x = 0

Next tactic:
rw [← hy, ← comp_apply, h, zero_apply]
theorem comap_le_comap_iff {f : F} (hf : range f = ⊤) {p p'} : comap f p ≤ comap f p' ↔ p ≤ p' :=
  ⟨fun H x hx => by 

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : F
hf : range f = ⊤
p p' : Submodule R₂ M₂
H : comap f p ≤ comap f p'
x : M₂
hx : x ∈ p
⊢ x ∈ p'

Next tactic:
rcases range_eq_top.1 hf x with ⟨y, hy, rfl⟩
theorem comap_le_comap_iff {f : F} (hf : range f = ⊤) {p p'} : comap f p ≤ comap f p' ↔ p ≤ p' :=
  ⟨fun H x hx => by rcases range_eq_top.1 hf x with ⟨y, hy, rfl⟩; 

Proof state:
case intro.refl
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹¹ : Semiring R
inst✝¹⁰ : Semiring R₂
inst✝⁹ : Semiring R₃
inst✝⁸ : AddCommMonoid M
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁵ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R₂ M₂
inst✝² : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝¹ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
inst✝ : RingHomSurjective τ₁₂
f : F
hf : range f = ⊤
p p' : Submodule R₂ M₂
H : comap f p ≤ comap f p'
y : M
hx : f y ∈ p
⊢ f y ∈ p'

Next tactic:
exact H hx
theorem ker_eq_bot_of_injective {f : F} (hf : Injective f) : ker f = ⊥ := by
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : F
hf : Injective ⇑f
⊢ ker f = ⊥

Next tactic:
have : Disjoint ⊤ (ker f) := by
    -- Porting note: `← map_zero f` should work here, but it needs to be directly applied to H.
    rw [disjoint_ker]
    intros _ _ H
    rw [← map_zero f] at H
    exact hf H
theorem ker_eq_bot_of_injective {f : F} (hf : Injective f) : ker f = ⊥ := by
  have : Disjoint ⊤ (ker f) := by
    -- Porting note: `← map_zero f` should work here, but it needs to be directly applied to H.
    

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : F
hf : Injective ⇑f
⊢ Disjoint ⊤ (ker f)

Next tactic:
rw [disjoint_ker]
theorem ker_eq_bot_of_injective {f : F} (hf : Injective f) : ker f = ⊥ := by
  have : Disjoint ⊤ (ker f) := by
    -- Porting note: `← map_zero f` should work here, but it needs to be directly applied to H.
    rw [disjoint_ker]
    

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : F
hf : Injective ⇑f
⊢ ∀ x ∈ ⊤, f x = 0 → x = 0

Next tactic:
intros _ _ H
theorem ker_eq_bot_of_injective {f : F} (hf : Injective f) : ker f = ⊥ := by
  have : Disjoint ⊤ (ker f) := by
    -- Porting note: `← map_zero f` should work here, but it needs to be directly applied to H.
    rw [disjoint_ker]
    intros _ _ H
    

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : F
hf : Injective ⇑f
x✝ : M
a✝ : x✝ ∈ ⊤
H : f x✝ = 0
⊢ x✝ = 0

Next tactic:
rw [← map_zero f] at H
theorem ker_eq_bot_of_injective {f : F} (hf : Injective f) : ker f = ⊥ := by
  have : Disjoint ⊤ (ker f) := by
    -- Porting note: `← map_zero f` should work here, but it needs to be directly applied to H.
    rw [disjoint_ker]
    intros _ _ H
    rw [← map_zero f] at H
    

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : F
hf : Injective ⇑f
x✝ : M
a✝ : x✝ ∈ ⊤
H : f x✝ = f 0
⊢ x✝ = 0

Next tactic:
exact hf H
theorem ker_eq_bot_of_injective {f : F} (hf : Injective f) : ker f = ⊥ := by
  have : Disjoint ⊤ (ker f) := by
    -- Porting note: `← map_zero f` should work here, but it needs to be directly applied to H.
    rw [disjoint_ker]
    intros _ _ H
    rw [← map_zero f] at H
    exact hf H
  

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : F
hf : Injective ⇑f
this : Disjoint ⊤ (ker f)
⊢ ker f = ⊥

Next tactic:
simpa [disjoint_iff_inf_le]
/-- The increasing sequence of submodules consisting of the kernels of the iterates of a linear map.
-/
@[simps]
def iterateKer (f : M →ₗ[R] M) : ℕ →o Submodule R M where
  toFun n := ker (f ^ n)
  monotone' n m w x h := by
    

Proof state:
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : M →ₗ[R] M
n m : ℕ
w : n ≤ m
x : M
h : x ∈ (fun n => ker (f ^ n)) n
⊢ x ∈ (fun n => ker (f ^ n)) m

Next tactic:
obtain ⟨c, rfl⟩ := le_iff_exists_add.mp w
/-- The increasing sequence of submodules consisting of the kernels of the iterates of a linear map.
-/
@[simps]
def iterateKer (f : M →ₗ[R] M) : ℕ →o Submodule R M where
  toFun n := ker (f ^ n)
  monotone' n m w x h := by
    obtain ⟨c, rfl⟩ := le_iff_exists_add.mp w
    

Proof state:
case intro
R : Type u_1
R₁ : Type u_2
R₂ : Type u_3
R₃ : Type u_4
R₄ : Type u_5
S : Type u_6
K : Type u_7
K₂ : Type u_8
M : Type u_9
M' : Type u_10
M₁ : Type u_11
M₂ : Type u_12
M₃ : Type u_13
M₄ : Type u_14
N : Type u_15
N₂ : Type u_16
ι : Type u_17
V : Type u_18
V₂ : Type u_19
inst✝¹⁰ : Semiring R
inst✝⁹ : Semiring R₂
inst✝⁸ : Semiring R₃
inst✝⁷ : AddCommMonoid M
inst✝⁶ : AddCommMonoid M₂
inst✝⁵ : AddCommMonoid M₃
σ₁₂ : R →+* R₂
σ₂₃ : R₂ →+* R₃
σ₁₃ : R →+* R₃
inst✝⁴ : RingHomCompTriple σ₁₂ σ₂₃ σ₁₃
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module R₂ M₂
inst✝¹ : Module R₃ M₃
σ₂₁ : R₂ →+* R
τ₁₂ : R →+* R₂
τ₂₃ : R₂ →+* R₃
τ₁₃ : R →+* R₃
inst✝ : RingHomCompTriple τ₁₂ τ₂₃ τ₁₃
F : Type u_20
sc : SemilinearMapClass F τ₁₂ M M₂
f : M →ₗ[R] M
n : ℕ
x : M
h : x ∈ (fun n => ker (f ^ n)) n
c : ℕ
w : n ≤ n + c
⊢ x ∈ (fun n => ker (f ^ n)) (n + c)

Next tactic:
rw [LinearMap.mem_ker] at h