mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.FieldTheory.Perfect

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
p n : ℕ
inst✝ : ExpChar R p
f : R[X]
r : R
h : ∃ s, r = s ^ p ^ n
⊢ count r (Multiset.map (⇑(iterateFrobenius R p n)) ((expand R (p ^ n)) f).roots) ≤ count r (p ^ n • f.roots)

pp: case neg
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
p n : ℕ
inst✝ : ExpChar R p
f : R[X]
r : R
h : ¬∃ s, r = s ^ p ^ n
⊢ count r (Multiset.map (⇑(iterateFrobenius R p n)) ((expand R (p ^ n)) f).roots) ≤ count r (p ^ n • f.roots)

Tactic:
· obtain ⟨s, rfl⟩ := h
    simp_rw [count_nsmul, count_roots, ← rootMultiplicity_expand_pow, ← count_roots, count_map,
      count_eq_card_filter_eq]
    exact card_le_card (monotone_filter_right _ fun _ h ↦ iterateFrobenius_inj R p n h)

Goal state after:
case neg
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
p n : ℕ
inst✝ : ExpChar R p
f : R[X]
r : R
h : ¬∃ s, r = s ^ p ^ n
⊢ count r (Multiset.map (⇑(iterateFrobenius R p n)) ((expand R (p ^ n)) f).roots) ≤ count r (p ^ n • f.roots)
Module: Mathlib.FieldTheory.Separable

Goal state before:
pp: F✝ : Type u
inst✝¹ : Field F✝
p✝ : ℕ
F : Type u
inst✝ : Field F
p : ℕ
HF : CharP F p
f : F[X]
hf : Irreducible f
hp : 0 < p
n₁ : ℕ
g₁ : F[X]
hg₁ : g₁.Separable
hgf₁ : (expand F (p ^ n₁)) g₁ = f
g₂ : F[X]
hg₂ : g₂.Separable
k : ℕ
hgf₂ : (expand F (p ^ n₁ * p ^ k)) g₂ = (expand F (p ^ n₁)) g₁
⊢ n₁ = n₁ + k ∧ g₁ = g₂

Tactic:
expand_mul,

Goal state after:
F✝ : Type u
inst✝¹ : Field F✝
p✝ : ℕ
F : Type u
inst✝ : Field F
p : ℕ
HF : CharP F p
f : F[X]
hf : Irreducible f
hp : 0 < p
n₁ : ℕ
g₁ : F[X]
hg₁ : g₁.Separable
hgf₁ : (expand F (p ^ n₁)) g₁ = f
g₂ : F[X]
hg₂ : g₂.Separable
k : ℕ
hgf₂ : (expand F (p ^ n₁)) ((expand F (p ^ k)) g₂) = (expand F (p ^ n₁)) g₁
⊢ n₁ = n₁ + k ∧ g₁ = g₂
Module: Mathlib.Algebra.Lie.AdjointAction.Derivation

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
h : LieAlgebra.center R L = ⊥
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ LieModule.maxTrivSubmodule R L (LieDerivation R L L)
x : L
this : D x ∈ ⊥
⊢ D x = 0 x

Tactic:
LieSubmodule.mem_bot

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
h : LieAlgebra.center R L = ⊥
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ LieModule.maxTrivSubmodule R L (LieDerivation R L L)
x : L
this : D x = 0
⊢ D x = 0 x
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: case calc_3.i_inj
A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a b : A
h₁ : Commute a b
n₁ : ℕ
hn₁ : a ^ n₁ = 0
n₂ : ℕ
hn₂ : b ^ n₂ = 0
N : ℕ := ⋯
h₄ : a ^ (N + 1) = 0
h₅ : b ^ (N + 1) = 0
R2N : Finset ℕ := ⋯
hR2N : R2N = range (2 * N + 1)
RN : Finset ℕ := ⋯
hRN : RN = range (N + 1)
⊢ ∀ (a₁ : (_ : ℕ) × ℕ) (ha₁ : a₁ ∈ (range (2 * N + 1)).sigma fun i ↦ range (i + 1)) (a₂ : (_ : ℕ) × ℕ)
    (ha₂ : a₂ ∈ (range (2 * N + 1)).sigma fun i ↦ range (i + 1)),
    ((match a₁, ha₁ with
        | ⟨i, j⟩, x => (j, i - j)) =
        match a₂, ha₂ with
        | ⟨i, j⟩, x => (j, i - j)) →
      a₁ = a₂

Tactic:
simp only [mem_sigma, mem_range, Prod.mk.injEq, and_imp]
        rintro ⟨x₁, y₁⟩ - h₁ ⟨x₂, y₂⟩ - h₂ h₃ h₄
        simp_all
        lia

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Quotient

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
N N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x y : L ⧸ I
x₁ x₂ y₁ : L
⊢ ∀ (b₂ : L), (↑I).quotientRel x₁ y₁ → (↑I).quotientRel x₂ b₂ → mk ⁅x₁, x₂⁆ = mk ⁅y₁, b₂⁆

Tactic:
y₂

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
N N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x y : L ⧸ I
x₁ x₂ y₁ y₂ : L
⊢ (↑I).quotientRel x₁ y₁ → (↑I).quotientRel x₂ y₂ → mk ⁅x₁, x₂⁆ = mk ⁅y₁, y₂⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: case refine_3.refine_2.refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
a₁ : A
l₁ : L
y₁ : A ⊗[R] L
⊢ ∀ (y : A ⊗[R] L),
    ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) y₁ + ((bracket' R A L L) y₁) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0 →
      ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) y + ((bracket' R A L L) y) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0 →
        ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) (y₁ + y) + ((bracket' R A L L) (y₁ + y)) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0

Tactic:
y₂

Goal state after:
case refine_3.refine_2.refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
a₁ : A
l₁ : L
y₁ y₂ : A ⊗[R] L
⊢ ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) y₁ + ((bracket' R A L L) y₁) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0 →
    ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) y₂ + ((bracket' R A L L) y₂) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0 →
      ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) (y₁ + y₂) + ((bracket' R A L L) (y₁ + y₂)) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: case refine_3.refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
y₁ : A ⊗[R] L
⊢ ∀ (y : A ⊗[R] L),
    ((bracket' R A L L) y₁) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) y₁ = 0 →
      ((bracket' R A L L) y) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) y = 0 →
        ((bracket' R A L L) (y₁ + y)) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) (y₁ + y) = 0

Tactic:
y₂

Goal state after:
case refine_3.refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
y₁ y₂ : A ⊗[R] L
⊢ ((bracket' R A L L) y₁) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) y₁ = 0 →
    ((bracket' R A L L) y₂) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) y₂ = 0 →
      ((bracket' R A L L) (y₁ + y₂)) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) (y₁ + y₂) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R₁
inst✝³ : CommRing R₂
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R₁ L
inst✝ : LieAlgebra R₂ L
k : ℕ
ih : ∀ (x : L), x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₁ L k ⊤ ↔ x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
I : LieIdeal R₂ L := derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
S : Set L := {x | ∃ a ∈ I, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : L
hx : x ∈ ↑(Submodule.span R₁ S)
⊢ x ∈ ↑(Submodule.span R₂ S)

Tactic:
simp only [SetLike.mem_coe] at hx ⊢

Goal state after:
R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R₁
inst✝³ : CommRing R₂
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R₁ L
inst✝ : LieAlgebra R₂ L
k : ℕ
ih : ∀ (x : L), x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₁ L k ⊤ ↔ x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
I : LieIdeal R₂ L := derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
S : Set L := {x | ∃ a ∈ I, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : L
hx : x ∈ Submodule.span R₁ S
⊢ x ∈ Submodule.span R₂ S
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case h
R : Type u
L : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
A : Type u_1
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Module.FaithfullyFlat R A
k : ℕ
h : derivedSeries A (A ⊗[R] L) k ≤ ⊥
x : L
hx : x ∈ derivedSeries R L k
⊢ x ∈ ⊥

Tactic:
derivedSeries_baseChange

Goal state after:
case h
R : Type u
L : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
A : Type u_1
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Module.FaithfullyFlat R A
k : ℕ
h : LieSubmodule.baseChange A (derivedSeries R L k) ≤ ⊥
x : L
hx : x ∈ derivedSeries R L k
⊢ x ∈ ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case h
R : Type u
L : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
A : Type u_1
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Module.FaithfullyFlat R A
k : ℕ
x : L
h : 1 ⊗ₜ[R] x ∈ ⊥
hx : x ∈ derivedSeries R L k
⊢ x ∈ ⊥

Tactic:
LieSubmodule.mem_bot

Goal state after:
case h
R : Type u
L : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
A : Type u_1
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : Module.FaithfullyFlat R A
k : ℕ
x : L
h : 1 ⊗ₜ[R] x = 0
hx : x ∈ derivedSeries R L k
⊢ x = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R₁
inst✝⁸ : CommRing R₂
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R₁ L
inst✝⁴ : LieAlgebra R₂ L
inst✝³ : Module R₁ M
inst✝² : Module R₂ M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R₁ L M
k : ℕ
I : LieSubmodule R₂ L M := lowerCentralSeries R₂ L M k
S : Set M := {x | ∃ a, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : M
hx : x ∈ ↑(Submodule.span R₁ S)
⊢ x ∈ ↑(Submodule.span R₂ S)

Tactic:
simp only [SetLike.mem_coe] at hx ⊢

Goal state after:
R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R₁
inst✝⁸ : CommRing R₂
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R₁ L
inst✝⁴ : LieAlgebra R₂ L
inst✝³ : Module R₁ M
inst✝² : Module R₂ M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R₁ L M
k : ℕ
I : LieSubmodule R₂ L M := lowerCentralSeries R₂ L M k
S : Set M := {x | ∃ a, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : M
hx : x ∈ Submodule.span R₁ S
⊢ x ∈ Submodule.span R₂ S
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k : ℕ
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
h : lowerCentralSeries R L (↥N) k = ⊥
⊢ lcs k N = ⊥

pp: case refine_2
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k : ℕ
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
h : lcs k N = ⊥
⊢ lowerCentralSeries R L (↥N) k = ⊥

Tactic:
· rw [← N.lowerCentralSeries_map_eq_lcs, ← LieModuleHom.le_ker_iff_map]
    simpa

Goal state after:
case refine_2
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k : ℕ
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
h : lcs k N = ⊥
⊢ lowerCentralSeries R L (↥N) k = ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
inst✝ : IsSolvable ↥I
s : Set ℕ := {k | derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥}
k : ℕ
hk : derivedSeries R (↥I) k = ⊥
⊢ k ∈ s

Tactic:
by rwa [derivedSeries_def, LieIdeal.derivedSeries_eq_bot_iff] at hk

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: L : Type v
M : Type w
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsNilpotent L M
s : Set ℕ := {k | lowerCentralSeries ℤ L M k = ⊥}
⊢ s.Nonempty

Tactic:
obtain ⟨k, hk⟩ := IsNilpotent.nilpotent ℤ L M

Goal state after:
L : Type v
M : Type w
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsNilpotent L M
s : Set ℕ := {k | lowerCentralSeries ℤ L M k = ⊥}
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries ℤ L M k = ⊥
⊢ s.Nonempty
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k : ℕ
inst✝ : LieModule.IsNilpotent L ↥I
⊢ LieRing.IsNilpotent ↥I

Tactic:
let f : I →ₗ⁅R⁆ L := I.incl
  let g : I →ₗ⁅R⁆ I := LieHom.id
  have hfg : ∀ x m, ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆ := by aesop
  exact Function.injective_id.lieModuleIsNilpotent hfg

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Normal.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝⁵ : Field F
E : Type u_3
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Algebra F E
M : Type u_5
N : Type u_6
inst✝² : Field N
inst✝¹ : Field M
inst✝ : Algebra M N
h : Normal F E
f : F ≃+* M
g : E ≃+* N
hcomp : (algebraMap M N).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap F E)
⊢ Normal M N

Tactic:
have := h

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝⁵ : Field F
E : Type u_3
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Algebra F E
M : Type u_5
N : Type u_6
inst✝² : Field N
inst✝¹ : Field M
inst✝ : Algebra M N
h : Normal F E
f : F ≃+* M
g : E ≃+* N
hcomp : (algebraMap M N).comp ↑f = (↑g).comp (algebraMap F E)
this : Normal F E
⊢ Normal M N
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Singleton

Goal state before:
pp: A : Type u_1
B : Type u_2
C : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring A
inst✝⁵ : CommSemiring B
inst✝⁴ : CommSemiring C
inst✝³ : Algebra A B
inst✝² : Algebra B C
inst✝¹ : Algebra A C
inst✝ : IsScalarTower A B C
b : B
⊢ Function.Surjective ⇑(adjoinAlgebraMap b)

Tactic:
by
  intro c
  obtain ⟨p, hp⟩ := adjoin_eq_exists_aeval A (algebraMap B C b) c
  aesop (add safe ((aeval_algebraMap_apply C b p).symm))

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
p : 𝕜[X]
hdeg : 0 < p.degree
k : 𝕜
hprod : C k - p = C (C k - p).leadingCoeff * (Multiset.map (fun x ↦ X - C x) (C k - p).roots).prod
h_ne : C k - p ≠ 0
lead_ne : (C k - p).leadingCoeff ≠ 0
lead_unit : IsUnit ↑((Units.map ↑↑ₐ) (Units.mk0 (C k - p).leadingCoeff lead_ne))
p_a_eq : (aeval a) (C k - p) = ↑ₐ k - (aeval a) p
hk : ∃ k_1 ∈ σ a, eval k_1 (C k - p) = 0
⊢ k ∈ (fun x ↦ eval x p) '' σ a

Tactic:
rcases hk with ⟨r, r_mem, r_ev⟩

Goal state after:
𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
p : 𝕜[X]
hdeg : 0 < p.degree
k : 𝕜
hprod : C k - p = C (C k - p).leadingCoeff * (Multiset.map (fun x ↦ X - C x) (C k - p).roots).prod
h_ne : C k - p ≠ 0
lead_ne : (C k - p).leadingCoeff ≠ 0
lead_unit : IsUnit ↑((Units.map ↑↑ₐ) (Units.mk0 (C k - p).leadingCoeff lead_ne))
p_a_eq : (aeval a) (C k - p) = ↑ₐ k - (aeval a) p
r : 𝕜
r_mem : r ∈ σ a
r_ev : eval r (C k - p) = 0
⊢ k ∈ (fun x ↦ eval x p) '' σ a
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : V
hm : m ∈ p ⊓ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
⊢ m ∈ ⨆ μ, p ⊓ (f.genEigenspace μ) k

Tactic:
obtain ⟨hm₀ : m ∈ p, hm₁ : m ∈ ⨆ μ, f.genEigenspace μ k⟩ := hm

Goal state after:
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : V
hm₀ : m ∈ p
hm₁ : m ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
⊢ m ∈ ⨆ μ, p ⊓ (f.genEigenspace μ) k
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: case pos
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : K →₀ V
hm₂ : ∀ (i : K), m i ∈ (f.genEigenspace i) k
hm₀ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ p
hm₁ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
μ : K
hμ : μ ∈ m.support
hm₂_aux : ∀ (i : K), m i ∈ (f.genEigenspace i) k
⊢ m μ ∈ p

Tactic:
Module.End.mem_genEigenspace

Goal state after:
case pos
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : K →₀ V
hm₂ : ∀ (i : K), m i ∈ (f.genEigenspace i) k
hm₀ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ p
hm₁ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
μ : K
hμ : μ ∈ m.support
hm₂_aux : ∀ (i : K), ∃ l, ↑l ≤ k ∧ m i ∈ ((f - i • 1) ^ l).ker
⊢ m μ ∈ p
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: case right.refine_1
F : Type u_1
inst✝⁴ : Field F
E : Type u_2
inst✝³ : Field E
inst✝² : Algebra F E
α : E
K : Type u
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra F K
h : IsIntegral F α
f : AdjoinRoot (minpoly F α) →+* ↥F⟮α⟯ := AdjoinRoot.lift (↑(Algebra.ofId F ↥F⟮α⟯)) (AdjoinSimple.gen F α) ⋯
this : Fact (Irreducible (minpoly F α))
x : E
hx : x ∈ Set.range ⇑(algebraMap F E)
⊢ x ∈ ↑(F⟮α⟯.toSubfield.subtype.comp f).fieldRange

Tactic:
obtain ⟨y, hy⟩ := hx
          refine ⟨y, ?_⟩
          rw [RingHom.comp_apply]
          dsimp only [coe_type_toSubfield]
          rw [AdjoinRoot.lift_of (aeval_gen_minpoly F α)]
          exact hy

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x y : L
hx : IsAlgebraic K x
h_mp : minpoly K x = minpoly K y
hy : IsAlgebraic K y
⊢ (adjoinRootEquivAdjoin K ⋯) (AdjoinRoot.root (minpoly K y)) = AdjoinSimple.gen K y

Tactic:
adjoinRootEquivAdjoin_apply_root K hy.isIntegral

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x y : L
hx : IsAlgebraic K x
h_mp : minpoly K x = minpoly K y
hy : IsAlgebraic K y
⊢ AdjoinSimple.gen K y = AdjoinSimple.gen K y
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x y : L
hx : IsIntegral K x
hy : IsIntegral K y
⊢ FiniteDimensional K ↥K⟮x, y⟯

Tactic:
have := adjoin.finiteDimensional hx

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x y : L
hx : IsIntegral K x
hy : IsIntegral K y
this : FiniteDimensional K ↥K⟮x⟯
⊢ FiniteDimensional K ↥K⟮x, y⟯
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
k : ℕ∞
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
h' : ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k = ⊤
⊢ ⨆ μ, (genEigenspace (LinearMap.restrict f h) μ) k = ⊤

Tactic:
by
  have := congr_arg (Submodule.comap p.subtype) (Submodule.eq_iSup_inf_genEigenspace k h h')
  have h_inj : Function.Injective p.subtype := Subtype.coe_injective
  simp_rw [Submodule.inf_genEigenspace f p h, Submodule.comap_subtype_self,
    ← Submodule.map_iSup, Submodule.comap_map_eq_of_injective h_inj] at this
  exact this.symm

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.CartanSubalgebra

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u
L : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
k : ℕ
ih : LieSubmodule.ucs k H.toLieSubmodule = H.toLieSubmodule
⊢ LieSubmodule.ucs (k + 1) H.toLieSubmodule = H.toLieSubmodule

Tactic:
simp [ih]

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ : Weight R L M
⊢ ∃ x ∈ genWeightSpace M ⇑χ, x ≠ 0

Tactic:
by
  simpa [LieSubmodule.eq_bot_iff] using χ.genWeightSpace_ne_bot

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: case h
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ H
y : ↥H
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R (↥H) (↥H) k = ⊥
f : Module.End R ↥H := (toEnd R ↥H ↥H) y
g : Module.End R L := (toEnd R (↥H) L) y
hfg : g ∘ₗ H.subtype = H.subtype ∘ₗ f
h : (⇑((toEnd R ↥H ↥H) y))^[k] ⟨x, hx⟩ ∈ ⊥
⊢ (H.subtype ∘ₗ f ^ k) ⟨x, hx⟩ = 0

Tactic:
LieSubmodule.mem_bot

Goal state after:
case h
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ H
y : ↥H
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R (↥H) (↥H) k = ⊥
f : Module.End R ↥H := (toEnd R ↥H ↥H) y
g : Module.End R L := (toEnd R (↥H) L) y
hfg : g ∘ₗ H.subtype = H.subtype ∘ₗ f
h : (⇑((toEnd R ↥H ↥H) y))^[k] ⟨x, hx⟩ = 0
⊢ (H.subtype ∘ₗ f ^ k) ⟨x, hx⟩ = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
h e f : L
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Nontrivial M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
t : IsSl2Triple h e f
μ₀ : R
hμ₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvalue μ₀
m₀ : M
hm₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvector μ₀ m₀
evals : ℕ → R := fun n ↦ μ₀ + 2 * ↑n
e_vecs : ℕ → M := fun n ↦ ((toEnd R L M) e ^ n) m₀
h_exists_zero : ∃ k, e_vecs k = 0
n : ℕ
hn_ne : ¬e_vecs n = 0
hn_zero : e_vecs (n + 1) = 0
⊢ ⁅e, e_vecs n⁆ = 0

Tactic:
rwa [lie_e_pow_toEnd_e n]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁶ : CommSemiring R
inst✝⁵ : AddCommMonoid M
inst✝⁴ : Module R M
S : Type u_3
inst✝³ : CommSemiring S
inst✝² : Algebra S R
inst✝¹ : Module S M
inst✝ : IsScalarTower S R M
B : BilinForm R M
r : S
x y : M
⊢ (B ((algebraMap S R) r • x)) y = r • (B x) y

Tactic:
smul_left,

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁶ : CommSemiring R
inst✝⁵ : AddCommMonoid M
inst✝⁴ : Module R M
S : Type u_3
inst✝³ : CommSemiring S
inst✝² : Algebra S R
inst✝¹ : Module S M
inst✝ : IsScalarTower S R M
B : BilinForm R M
r : S
x y : M
⊢ (algebraMap S R) r * (B x) y = r • (B x) y
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Hom

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
ι : Type u_9
b : Basis ι R M
x y : M
⊢ ((b.repr x).sum fun i xi ↦ (b.repr y).sum fun j yj ↦ xi • yj • (B (b i)) (b j)) = (B x) y

Tactic:
conv_rhs => rw [← b.linearCombination_repr x, ← b.linearCombination_repr y]

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
ι : Type u_9
b : Basis ι R M
x y : M
⊢ ((b.repr x).sum fun i xi ↦ (b.repr y).sum fun j yj ↦ xi • yj • (B (b i)) (b j)) =
    (B ((Finsupp.linearCombination R ⇑b) (b.repr x))) ((Finsupp.linearCombination R ⇑b) (b.repr y))
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Hom

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
ι : Type u_9
b : Basis ι R M
x y : M
⊢ ∑ a ∈ (b.repr x).support, ∑ x_1 ∈ (b.repr y).support, (b.repr x) a • (b.repr y) x_1 • (B (b a)) (b x_1) =
    ∑ x_1 ∈ (b.repr x).support, ∑ i ∈ (b.repr y).support, (B ((b.repr x) x_1 • b x_1)) ((b.repr y) i • b i)

Tactic:
smul_left,

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
ι : Type u_9
b : Basis ι R M
x y : M
⊢ ∑ a ∈ (b.repr x).support, ∑ x_1 ∈ (b.repr y).support, (b.repr x) a • (b.repr y) x_1 • (B (b a)) (b x_1) =
    ∑ x_1 ∈ (b.repr x).support, ∑ x_2 ∈ (b.repr y).support, (b.repr x) x_1 * (B (b x_1)) ((b.repr y) x_2 • b x_2)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
x : L
⊢ IsCompl (genWeightSpaceOf M 0 x) (posFittingCompOf R M x)

Tactic:
simpa only [isCompl_iff, codisjoint_iff, disjoint_iff, ← LieSubmodule.toSubmodule_inj,
    LieSubmodule.sup_toSubmodule, LieSubmodule.inf_toSubmodule,
    LieSubmodule.top_toSubmodule, LieSubmodule.bot_toSubmodule, coe_genWeightSpaceOf_zero] using!
    (toEnd R L M x).isCompl_iSup_ker_pow_iInf_range_pow

Goal state after: