Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Semisimple

Goal state before:
pp: case pos
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : IsDomain R
inst✝⁸ : CharZero R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : P.IsReduced
b : P.Base
inst✝¹ : Fintype ι
inst✝ : DecidableEq ι
i : ↥b.support
j : ι
h : j ≠ -↑i
this✝¹ : Module.IsReflexive R M
this✝ : IsAddTorsionFree M
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
aux : ∀ (n : ℕ), (e i ^ (n + 1)).col (Sum.inr j) = e i *ᵥ (e i ^ n).col (Sum.inr j)
n : ℕ
k : ι
x : ℕ
hk₁ : P.root k = P.root j + n • P.root ↑i
hk₂ : (e i ^ n).col (Sum.inr j) = x • Pi.single (Sum.inr k) 1
hki : k ≠ -↑i
hij : P.root j + (n + 1) • P.root ↑i ∈ range ⇑P.root
⊢ x • e i *ᵥ Pi.single (Sum.inr k) 1 = 0 ∨
    ∃ k_1 x_1,
      P.root k_1 = P.root j + (n + 1) • P.root ↑i ∧ x • e i *ᵥ Pi.single (Sum.inr k) 1 = x_1 • Pi.single (Sum.inr k_1) 1

pp: case neg
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : IsDomain R
inst✝⁸ : CharZero R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : P.IsReduced
b : P.Base
inst✝¹ : Fintype ι
inst✝ : DecidableEq ι
i : ↥b.support
j : ι
h : j ≠ -↑i
this✝¹ : Module.IsReflexive R M
this✝ : IsAddTorsionFree M
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
aux : ∀ (n : ℕ), (e i ^ (n + 1)).col (Sum.inr j) = e i *ᵥ (e i ^ n).col (Sum.inr j)
n : ℕ
k : ι
x : ℕ
hk₁ : P.root k = P.root j + n • P.root ↑i
hk₂ : (e i ^ n).col (Sum.inr j) = x • Pi.single (Sum.inr k) 1
hki : k ≠ -↑i
hij : P.root j + (n + 1) • P.root ↑i ∉ range ⇑P.root
⊢ x • e i *ᵥ Pi.single (Sum.inr k) 1 = 0 ∨
    ∃ k_1 x_1,
      P.root k_1 = P.root j + (n + 1) • P.root ↑i ∧ x • e i *ᵥ Pi.single (Sum.inr k) 1 = x_1 • Pi.single (Sum.inr k_1) 1

Tactic:
· obtain ⟨l, hl⟩ := hij
      right
      refine ⟨l, x * (P.chainBotCoeff i k + 1), hl, ?_⟩
      ext (m | m)
      · simp [e, -indexNeg_neg, hki]
      · rcases eq_or_ne m l with rfl | hml
        · replace hl : P.root m = P.root i + P.root k := by rw [hl, hk₁]; module
          simp [e, -indexNeg_neg, hl, mul_add]
        · replace hl : P.root m ≠ P.root i + P.root k :=
            fun contra ↦ hml (P.root.injective <| by rw [hl, contra, hk₁]; module)
          simp [e, -indexNeg_neg, hml, hl]

Goal state after:
case neg
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : IsDomain R
inst✝⁸ : CharZero R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : P.IsReduced
b : P.Base
inst✝¹ : Fintype ι
inst✝ : DecidableEq ι
i : ↥b.support
j : ι
h : j ≠ -↑i
this✝¹ : Module.IsReflexive R M
this✝ : IsAddTorsionFree M
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
aux : ∀ (n : ℕ), (e i ^ (n + 1)).col (Sum.inr j) = e i *ᵥ (e i ^ n).col (Sum.inr j)
n : ℕ
k : ι
x : ℕ
hk₁ : P.root k = P.root j + n • P.root ↑i
hk₂ : (e i ^ n).col (Sum.inr j) = x • Pi.single (Sum.inr k) 1
hki : k ≠ -↑i
hij : P.root j + (n + 1) • P.root ↑i ∉ range ⇑P.root
⊢ x • e i *ᵥ Pi.single (Sum.inr k) 1 = 0 ∨
    ∃ k_1 x_1,
      P.root k_1 = P.root j + (n + 1) • P.root ↑i ∧ x • e i *ᵥ Pi.single (Sum.inr k) 1 = x_1 • Pi.single (Sum.inr k_1) 1