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

Goal state before:
pp: F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Field L
inst✝³ : Field F
inst✝² : Algebra K L
inst✝¹ : Algebra K F
f : K[X]
inst✝ : IsSplittingField K L f
hf : (Polynomial.map (algebraMap K F) f).Splits
hf0 : f = 0
⊢ L →ₐ[K] ↥⊤

Tactic:
exact Algebra.toTop

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Field

Goal state before:
pp: case refine_1
F : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : Algebra F L
s : Finset K
x✝ : ∀ x ∈ ∅, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits
⊢ Nonempty (↥(Algebra.adjoin F ↑∅) →ₐ[F] L)

pp: case refine_2
F : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : Algebra F L
s✝ : Finset K
a : K
s : Finset K
x✝ : a ∉ s
ih : (∀ x ∈ s, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits) → Nonempty (↥(Algebra.adjoin F ↑s) →ₐ[F] L)
H : ∀ x ∈ insert a s, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits
⊢ Nonempty (↥(Algebra.adjoin F ↑(insert a s)) →ₐ[F] L)

Tactic:
· rw [coe_empty, Algebra.adjoin_empty]
      exact ⟨(Algebra.ofId F L).comp (Algebra.botEquiv F K)⟩

Goal state after:
case refine_2
F : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : Algebra F L
s✝ : Finset K
a : K
s : Finset K
x✝ : a ∉ s
ih : (∀ x ∈ s, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits) → Nonempty (↥(Algebra.adjoin F ↑s) →ₐ[F] L)
H : ∀ x ∈ insert a s, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits
⊢ Nonempty (↥(Algebra.adjoin F ↑(insert a s)) →ₐ[F] L)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : ι → End R M
μ : ι → R
i : ι
h✝ : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i)) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i))
this✝ : Nonempty ι
p : Submodule R M := (f i).maxGenEigenspace (μ i)
h : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑p ↑p
this : ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j) = p ⊓ ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j)
⊢ ⨅ i_1, Submodule.map p.subtype (maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f i_1) ⋯) (μ i_1)) =
    p ⊓ ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j)

Tactic:
Submodule.inf_iInf

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : ι → End R M
μ : ι → R
i : ι
h✝ : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i)) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i))
this✝ : Nonempty ι
p : Submodule R M := (f i).maxGenEigenspace (μ i)
h : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑p ↑p
this : ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j) = p ⊓ ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j)
⊢ ⨅ i_1, Submodule.map p.subtype (maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f i_1) ⋯) (μ i_1)) =
    ⨅ i, p ⊓ (f i).maxGenEigenspace (μ i)
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
pp: F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field E
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra F E
inst✝ : Algebra F K
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
h : ∀ (S : Finset E), ∃ σ, ↑S ⊆ ↑σ.carrier
this✝¹ : ⊥.IsExtendible
ϕ : Lifts F E K
hϕ : Maximal (fun x ↦ x ∈ {ϕ | ϕ.IsExtendible}) ϕ
this✝ : ϕ.carrier ≠ ⊤
α : E
hα : α ∉ ϕ.carrier
x✝ : Algebra (↥ϕ.carrier) K := ϕ.emb.toAlgebra
Λ : Type (max u_2 u_3) := ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯ →ₐ[↥ϕ.carrier] K
this : FiniteDimensional ↥ϕ.carrier ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯
L : Λ → Lifts F E K := fun σ ↦ { carrier := restrictScalars F (↥ϕ.carrier)⟮α⟯, emb := AlgHom.restrictScalars F σ }
hL : ∀ (σ : Λ), ϕ < L σ
ϕ_ext : ϕ.IsExtendible
ϕ_max : ∀ ⦃y : Lifts F E K⦄, ϕ < y → ∃ S, ∀ τ ≥ y, ¬↑S ⊆ ↑τ.carrier
⊢ False

Tactic:
choose S hS using fun σ : Λ ↦ ϕ_max (hL σ)

Goal state after:
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field E
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra F E
inst✝ : Algebra F K
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
h : ∀ (S : Finset E), ∃ σ, ↑S ⊆ ↑σ.carrier
this✝¹ : ⊥.IsExtendible
ϕ : Lifts F E K
hϕ : Maximal (fun x ↦ x ∈ {ϕ | ϕ.IsExtendible}) ϕ
this✝ : ϕ.carrier ≠ ⊤
α : E
hα : α ∉ ϕ.carrier
x✝ : Algebra (↥ϕ.carrier) K := ϕ.emb.toAlgebra
Λ : Type (max u_2 u_3) := ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯ →ₐ[↥ϕ.carrier] K
this : FiniteDimensional ↥ϕ.carrier ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯
L : Λ → Lifts F E K := fun σ ↦ { carrier := restrictScalars F (↥ϕ.carrier)⟮α⟯, emb := AlgHom.restrictScalars F σ }
hL : ∀ (σ : Λ), ϕ < L σ
ϕ_ext : ϕ.IsExtendible
ϕ_max : ∀ ⦃y : Lifts F E K⦄, ϕ < y → ∃ S, ∀ τ ≥ y, ¬↑S ⊆ ↑τ.carrier
S : Λ → Finset E
hS : ∀ (σ : Λ), ∀ τ ≥ L σ, ¬↑(S σ) ⊆ ↑τ.carrier
⊢ False
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
i : ι
hy : ∀ (φ : K), finrank K ↥((f i).maxGenEigenspace φ) < n
hi : ∀ (j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace φ) ↑((f i).maxGenEigenspace φ)
φ : K
ih : ⨆ χ, ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊤
this : ∀ (χ : ι → K), χ i ≠ φ → ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊥
⊢ ⨆ χ, ⨆ (_ : χ i = φ), ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊤

Tactic:
iSup_split,

Goal state after:
ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
i : ι
hy : ∀ (φ : K), finrank K ↥((f i).maxGenEigenspace φ) < n
hi : ∀ (j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace φ) ↑((f i).maxGenEigenspace φ)
φ : K
ih✝ : ⨆ χ, ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊤
this : ∀ (χ : ι → K), χ i ≠ φ → ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊥
ih :
  (⨆ i_1, ⨆ (_ : ?p i_1), ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (i_1 j)) ⊔
      ⨆ i_1, ⨆ (_ : ¬?p i_1), ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (i_1 j) =
    ⊤
⊢ ⨆ χ, ⨆ (_ : χ i = φ), ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊤

case p
ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
i : ι
hy : ∀ (φ : K), finrank K ↥((f i).maxGenEigenspace φ) < n
hi : ∀ (j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace φ) ↑((f i).maxGenEigenspace φ)
φ : K
ih : ⨆ χ, ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊤
this : ∀ (χ : ι → K), χ i ≠ φ → ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊥
⊢ (ι → K) → Prop
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
i : ι
hy : ∀ (φ : K), finrank K ↥((f i).maxGenEigenspace φ) < n
hi : ∀ (j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace φ) ↑((f i).maxGenEigenspace φ)
ih : ∀ (φ : K), ⨆ χ, ⨆ (_ : χ i = φ), ⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j) = ⊤
φ : K
this :
  ∀ (χ : ι → K),
    χ i = φ →
      ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (χ j) =
        Submodule.map ((f i).maxGenEigenspace φ).subtype (⨅ j, maxGenEigenspace (LinearMap.restrict (f j) ⋯) (χ j))
⊢ ⨆ χ, ⨆ (_ : χ i = φ), ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (χ j) = (f i).maxGenEigenspace φ

Tactic:
simp_rw [biSup_congr this, ← Submodule.map_iSup, ih, Submodule.map_top,
        Submodule.range_subtype]

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

Goal state before:
pp: 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
⊢ H ≤ zeroRootSubalgebra R L H

Tactic:
rw [← LieSubalgebra.toSubmodule_le_toSubmodule, ← H.coe_toLieSubmodule,
    coe_zeroRootSubalgebra, LieSubmodule.toSubmodule_le_toSubmodule]

Goal state after:
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
⊢ H.toLieSubmodule ≤ rootSpace H 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: 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
h : zeroRootSubalgebra R L H = H
⊢ H.normalizer = H

Tactic:
← h

Goal state after:
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
h : zeroRootSubalgebra R L H = H
⊢ (zeroRootSubalgebra R L H).normalizer = zeroRootSubalgebra R L H
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
⊢ x ∈
      (LieModuleHom.codRestrict H.toLieSubmodule ((rootSpace H 0).incl.comp (rootSpaceProduct R L H α (-α) 0 ⋯))
          ⋯).range ↔
    ↑x ∈
      LieSubmodule.map H.toLieSubmodule.incl
        (LieModuleHom.codRestrict H.toLieSubmodule ((rootSpace H 0).incl.comp (rootSpaceProduct R L H α (-α) 0 ⋯))
            ⋯).range

Tactic:
simp only [rootSpaceProduct_def, LieModuleHom.mem_range, LieSubmodule.mem_map,
      LieSubmodule.incl_apply, SetLike.coe_eq_coe, exists_eq_right]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
⊢ (∃ m,
      (LieModuleHom.codRestrict H.toLieSubmodule
            ((rootSpace H 0).incl.comp (rootSpaceWeightSpaceProduct R L H L α (-α) 0 ⋯)) ⋯)
          m =
        x) ↔
    ∃ m,
      (LieModuleHom.codRestrict H.toLieSubmodule
            ((rootSpace H 0).incl.comp (rootSpaceWeightSpaceProduct R L H L α (-α) 0 ⋯)) ⋯)
          m =
        x
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 ((Finsupp.linearCombination R ⇑b) (b.repr x))) y

Tactic:
← 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 ((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
⊢ ((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:
by
  conv_rhs => rw [← b.linearCombination_repr x, ← b.linearCombination_repr y]
  simp_rw [Finsupp.linearCombination_apply, Finsupp.sum, sum_left, sum_right, smul_left, smul_right,
    smul_eq_mul]

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✝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
N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
h : Codisjoint N₁ N₂
l : ℕ
hl :
  ∀ (b : ℕ),
    l ≤ b →
      ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₁) k = lowerCentralSeries R L (↥N₁) b ∧
        ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₂) k = lowerCentralSeries R L (↥N₂) b ∧
          ⨅ k, lowerCentralSeries R L M k = lowerCentralSeries R L M b
hl₁ : ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₁) k = lowerCentralSeries R L (↥N₁) l
hl₂ : ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₂) k = lowerCentralSeries R L (↥N₂) l
hl₃ : ⨅ k, lowerCentralSeries R L M k = lowerCentralSeries R L M l
⊢ LieSubmodule.lcs l N₁ ⊔ LieSubmodule.lcs l N₂ = lowerCentralSeries R L M l

Tactic:
← LieSubmodule.lcs_sup,

Goal state after:
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
N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
h : Codisjoint N₁ N₂
l : ℕ
hl :
  ∀ (b : ℕ),
    l ≤ b →
      ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₁) k = lowerCentralSeries R L (↥N₁) b ∧
        ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₂) k = lowerCentralSeries R L (↥N₂) b ∧
          ⨅ k, lowerCentralSeries R L M k = lowerCentralSeries R L M b
hl₁ : ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₁) k = lowerCentralSeries R L (↥N₁) l
hl₂ : ⨅ k, lowerCentralSeries R L (↥N₂) k = lowerCentralSeries R L (↥N₂) l
hl₃ : ⨅ k, lowerCentralSeries R L M k = lowerCentralSeries R L M l
⊢ LieSubmodule.lcs l (N₁ ⊔ N₂) = lowerCentralSeries R L M l
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case inl
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
h✝ : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
h : M₀ = ⊤
⊢ IsNilpotent L ↥⊤

Tactic:
← h

Goal state after:
case inl
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
h✝ : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
h : M₀ = ⊤
⊢ IsNilpotent L ↥M₀
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
x y : L
hx : x ∈ H
hy : y ∈ lieSpan R L (range b.e)
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ lieSpan R L (range b.e)

Tactic:
by
  induction hy using lieSpan_induction with
  | mem u hu =>
    obtain ⟨i, rfl⟩ := hu
    rw [← mem_toSubmodule, b.coe_cartan_eq_span] at hx
    induction hx using Submodule.span_induction with
    | mem v hv =>
      obtain ⟨j, rfl⟩ := hv
      rw [b.lie_h_e]
      apply zsmul_mem <| subset_lieSpan <| mem_range_self i
    | zero => simp
    | add v w _ _ hv hw => simpa using add_mem hv hw
    | smul t v _ hv => simpa using LieSubalgebra.smul_mem _ t hv
  | zero => simp
  | add u v _ _ hu hv => simpa using add_mem hu hv
  | smul t u _ hu => simpa using LieSubalgebra.smul_mem _ t hu
  | lie u v hu hv hu' hv' =>
    rw [leibniz_lie, ← lie_skew _ v, neg_add_eq_sub]
    exact sub_mem (LieSubalgebra.lie_mem _ hu hv') (LieSubalgebra.lie_mem _ hv hu')

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

Goal state before:
pp: case inr.hcomp
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
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := ⋯
M₁ : LieSubmodule R L M := ⋯
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := ⋯
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := ⋯
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := ⋯
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := ⋯
h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ
h₂ : IsCompl M₀ₓ₀ M₀ₓ₁
h₃ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ = M₀
h₄ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁ ⊔ M₁ₓ = M₁
⊢ IsCompl (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ ⊔ LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁) M₁ₓ

Tactic:
← LieSubmodule.map_sup,

Goal state after:
case inr.hcomp
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
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := genWeightSpaceOf M 0 x
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := posFittingCompOf R M x
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := genWeightSpace (↥M₀ₓ) 0
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := posFittingComp R L ↥M₀ₓ
h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ
h₂ : IsCompl M₀ₓ₀ M₀ₓ₁
h₃ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ = M₀
h₄ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁ ⊔ M₁ₓ = M₁
⊢ IsCompl (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl (M₀ₓ₀ ⊔ M₀ₓ₁)) M₁ₓ
Module: Mathlib.Algebra.Lie.InvariantForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
Φ : LinearMap.BilinForm R L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hL : ∀ (I : LieIdeal R L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
contra : I ≤ orthogonal Φ hΦ_inv I
x : ↥I
y : ↥I
⊢ ∀ (y_1 : L), (Φ ⁅↑x, ↑y⁆) y_1 = 0

Tactic:
intro z

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
Φ : LinearMap.BilinForm R L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hL : ∀ (I : LieIdeal R L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
contra : I ≤ orthogonal Φ hΦ_inv I
x : ↥I
y : ↥I
z : L
⊢ (Φ ⁅↑x, ↑y⁆) z = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
p q : Submodule R M
hpq : Codisjoint p q
B : BilinForm R M
hB : ∀ x ∈ p, ∀ y ∈ q, (B x) y = 0
z : M
hz : z ∈ p
h : (B.restrict p) ⟨z, hz⟩ = 0
w : M
⊢ (B z) w = 0 w

Tactic:
obtain ⟨x, y, hx, hy, rfl⟩ := Submodule.codisjoint_iff_exists_add_eq.mp hpq w

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
p q : Submodule R M
hpq : Codisjoint p q
B : BilinForm R M
hB : ∀ x ∈ p, ∀ y ∈ q, (B x) y = 0
z : M
hz : z ∈ p
h : (B.restrict p) ⟨z, hz⟩ = 0
x y : M
hx : x ∈ p
hy : y ∈ q
⊢ (B z) (x + y) = 0 (x + y)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.InvariantForm

Goal state before:
pp: case refine_2
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra K L
inst✝ : Module.Finite K L
Φ : LinearMap.BilinForm K L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hΦ_refl : Φ.IsRefl
hL : ∀ (I : LieIdeal K L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal K L
hI : I ∈ {I | IsAtom I}
J : LieIdeal K L
hJ : IsAtom J
hJI : ¬J = I
x : ↥J
y : ↥J
⊢ ∀ x_1 ∈ I, (Φ x_1) ⁅↑x, ↑y⁆ = 0

Tactic:
intro z

Goal state after:
case refine_2
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra K L
inst✝ : Module.Finite K L
Φ : LinearMap.BilinForm K L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hΦ_refl : Φ.IsRefl
hL : ∀ (I : LieIdeal K L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal K L
hI : I ∈ {I | IsAtom I}
J : LieIdeal K L
hJ : IsAtom J
hJI : ¬J = I
x : ↥J
y : ↥J
z : L
⊢ z ∈ I → (Φ z) ⁅↑x, ↑y⁆ = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Semisimple.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSimple R L
⊢ HasTrivialRadical R L

Tactic:
rw [hasTrivialRadical_iff_no_abelian_ideals]
  intro I hI
  apply (IsSimple.eq_bot_or_eq_top I).resolve_right
  rintro rfl
  rw [lie_abelian_iff_equiv_lie_abelian LieIdeal.topEquiv] at hI
  exact IsSimple.non_abelian R (L := L) hI

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

Goal state before:
pp: k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
χ : L → R
inst✝ : LinearWeights R L M
t : R
x : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ⁅t • x, m⁆ = t • ⁅x, m⁆

Tactic:
nontriviality shiftedGenWeightSpace R L M χ
    apply Subtype.ext
    rw [coe_lie_shiftedGenWeightSpace_apply]
    simp only [smul_lie, LinearWeights.map_smul χ (aux R L M χ), smul_assoc t, SetLike.val_smul]
    rw [← smul_sub]
    congr

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ₁ χ₂ : L → R
p q : ℤ
e : ℤ ≃ ℤ := Involutive.toPerm Neg.neg ⋯
⊢ ⨆ k ∈ Ioo (-q) (-p), genWeightSpace M (k • -χ₁ + χ₂) = ⨆ k ∈ Ioo p q, genWeightSpace M (k • χ₁ + χ₂)

Tactic:
← e.biSup_comp (Ioo p q)

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ₁ χ₂ : L → R
p q : ℤ
e : ℤ ≃ ℤ := Involutive.toPerm Neg.neg ⋯
⊢ ⨆ k ∈ Ioo (-q) (-p), genWeightSpace M (k • -χ₁ + χ₂) = ⨆ i ∈ ⇑e.symm '' Ioo p q, genWeightSpace M (e i • χ₁ + χ₂)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹³ : CommRing R
inst✝¹² : LieRing L
inst✝¹¹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : Module R M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
inst✝⁶ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝⁵ : IsNoetherian R L
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hα : α ≠ 0
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
p : ℤ
hp₀ : p < 0
q : ℤ
hq₀ : q > 0
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
a : ℤ := ∑ i ∈ Finset.Ioo p q, finrank R ↥(genWeightSpace M (i • α + χ)) • i
b : ℕ := ∑ i ∈ Finset.Ioo p q, finrank R ↥(genWeightSpace M (i • α + χ))
hb : 0 < b
x : ↥H
hx : x ∈ corootSpace α
N : ℤ → Submodule R M := fun k ↦ ↑(genWeightSpace M (k • α + χ))
h₁ : iSupIndep fun i ↦ N ↑i
h₂ : ∀ (i : ℤ), MapsTo ⇑((toEnd R (↥H) M) x) ↑(N i) ↑(N i)
⊢ ↑(genWeightSpaceChain M α χ p q) = ⨆ i ∈ Finset.Ioo p q, ↑(genWeightSpace M (i • α + χ))

Tactic:
genWeightSpaceChain_def',

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹³ : CommRing R
inst✝¹² : LieRing L
inst✝¹¹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : Module R M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
inst✝⁶ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝⁵ : IsNoetherian R L
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hα : α ≠ 0
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
p : ℤ
hp₀ : p < 0
q : ℤ
hq₀ : q > 0
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
a : ℤ := ∑ i ∈ Finset.Ioo p q, finrank R ↥(genWeightSpace M (i • α + χ)) • i
b : ℕ := ∑ i ∈ Finset.Ioo p q, finrank R ↥(genWeightSpace M (i • α + χ))
hb : 0 < b
x : ↥H
hx : x ∈ corootSpace α
N : ℤ → Submodule R M := fun k ↦ ↑(genWeightSpace M (k • α + χ))
h₁ : iSupIndep fun i ↦ N ↑i
h₂ : ∀ (i : ℤ), MapsTo ⇑((toEnd R (↥H) M) x) ↑(N i) ↑(N i)
⊢ ↑(⨆ k ∈ Finset.Ioo p q, genWeightSpace M (k • α + χ)) = ⨆ i ∈ Finset.Ioo p q, ↑(genWeightSpace M (i • α + χ))