mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: case h.succ
K : Type u_1
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : IsAlgClosed K
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
f : End K V
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n + 1,
    ∀ {V : Type u_2} [inst : AddCommGroup V] [inst_1 : Module K V] [FiniteDimensional K V] (f : End K V),
      finrank K V = m → ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K V = n + 1
this : Nontrivial V
μ₀ : K
hμ₀ : f.HasEigenvalue μ₀
ES : Submodule K V := (f.genEigenspace μ₀) ↑(finrank K V)
ER : Submodule K V := f.genEigenrange μ₀ ↑(finrank K V)
h_f_ER : ∀ x ∈ ER, f x ∈ ER
f' : End K ↥ER := LinearMap.restrict f h_f_ER
h_dim_ES_pos : 0 < finrank K ↥ES
h_dim_add : finrank K ↥ER + finrank K ↥ES = finrank K V
h_dim_ER : finrank K ↥ER < n.succ
ih_ER : ⨆ μ, f'.maxGenEigenspace μ = ⊤
ih_ER' : ⨆ μ, Submodule.map ER.subtype (f'.maxGenEigenspace μ) = ER
hff' : ∀ (μ : K), Submodule.map ER.subtype (f'.maxGenEigenspace μ) ≤ f.maxGenEigenspace μ
hER : ER ≤ ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ
hES : ES ≤ ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ
h_disjoint : Disjoint ER ES
⊢ ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ = ⊤

Tactic:
← top_le_iff,

Goal state after:
case h.succ
K : Type u_1
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : IsAlgClosed K
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
f : End K V
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n + 1,
    ∀ {V : Type u_2} [inst : AddCommGroup V] [inst_1 : Module K V] [FiniteDimensional K V] (f : End K V),
      finrank K V = m → ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K V = n + 1
this : Nontrivial V
μ₀ : K
hμ₀ : f.HasEigenvalue μ₀
ES : Submodule K V := (f.genEigenspace μ₀) ↑(finrank K V)
ER : Submodule K V := f.genEigenrange μ₀ ↑(finrank K V)
h_f_ER : ∀ x ∈ ER, f x ∈ ER
f' : End K ↥ER := LinearMap.restrict f h_f_ER
h_dim_ES_pos : 0 < finrank K ↥ES
h_dim_add : finrank K ↥ER + finrank K ↥ES = finrank K V
h_dim_ER : finrank K ↥ER < n.succ
ih_ER : ⨆ μ, f'.maxGenEigenspace μ = ⊤
ih_ER' : ⨆ μ, Submodule.map ER.subtype (f'.maxGenEigenspace μ) = ER
hff' : ∀ (μ : K), Submodule.map ER.subtype (f'.maxGenEigenspace μ) ≤ f.maxGenEigenspace μ
hER : ER ≤ ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ
hES : ES ≤ ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ
h_disjoint : Disjoint ER ES
⊢ ⊤ ≤ ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
ι : Type u_3
f : ι → IntermediateField F E
x : E
hx : x ∈ ⨆ i, f i
⊢ ∃ s, x ∈ ⨆ i ∈ s, F⟮↑i.snd⟯

Tactic:
by
  refine exists_finset_of_mem_iSup (SetLike.le_def.mp (iSup_le fun i x h ↦ ?_) hx)
  exact SetLike.le_def.mp (le_iSup_of_le ⟨i, x, h⟩ (by simp)) (mem_adjoin_simple_self F x)

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

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
⊢ ⊥ = ⊤ → K = ⊤

Tactic:
← top_le_iff,

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
⊢ ⊤ ≤ ⊥ → K = ⊤
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁵ : Field E
inst✝⁴ : Algebra F E
K : Type u
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra F K
inst✝¹ : Algebra E K
inst✝ : IsScalarTower F E K
S : Set K
hprim : adjoin F S = ⊤
⊢ restrictScalars F (adjoin E S) = ⊤

Tactic:
← top_le_iff,

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁵ : Field E
inst✝⁴ : Algebra F E
K : Type u
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra F K
inst✝¹ : Algebra E K
inst✝ : IsScalarTower F E K
S : Set K
hprim : adjoin F S = ⊤
⊢ ⊤ ≤ restrictScalars F (adjoin E S)
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝³ : Field F
E : Type u_2
inst✝² : Field E
inst✝¹ : Algebra F E
α : E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hprim : F⟮α⟯ = ⊤
K : IntermediateField F E
g : E[X] := Polynomial.map (algebraMap (↥K) E) (minpoly (↥K) α)
K' : IntermediateField F E := adjoin F ↑g.coeffs
hsub : K' ≤ K
dvd_g : minpoly (↥K') α ∣ g.toSubring K'.toSubring ⋯
finrank_eq : ∀ (K : IntermediateField F E), finrank (↥K) E = (minpoly (↥K) α).natDegree
⊢ finrank (↥K') E ≤ finrank (↥K) E

Tactic:
simp_rw [finrank_eq]

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝³ : Field F
E : Type u_2
inst✝² : Field E
inst✝¹ : Algebra F E
α : E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hprim : F⟮α⟯ = ⊤
K : IntermediateField F E
g : E[X] := Polynomial.map (algebraMap (↥K) E) (minpoly (↥K) α)
K' : IntermediateField F E := adjoin F ↑g.coeffs
hsub : K' ≤ K
dvd_g : minpoly (↥K') α ∣ g.toSubring K'.toSubring ⋯
finrank_eq : ∀ (K : IntermediateField F E), finrank (↥K) E = (minpoly (↥K) α).natDegree
⊢ (minpoly (↥K') α).natDegree ≤ (minpoly (↥K) α).natDegree
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
this : Fact (Irreducible f)
e : g.natDegree = 0
⊢ Irreducible (C ((Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮root f⟯) g).coeff 0 - AdjoinSimple.gen K (root f)))

Tactic:
RingHom.map_sub,

Goal state after:
K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
this : Fact (Irreducible f)
e : g.natDegree = 0
⊢ Irreducible (C ((Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮root f⟯) g).coeff 0) - C (AdjoinSimple.gen K (root f)))
Module: Mathlib.Algebra.Lie.CartanSubalgebra

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : Nontrivial L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
e : H = ⊥
x : L
hx : x ≠ 0
⊢ False

Tactic:
have : x ∈ H.normalizer := by simp [LieSubalgebra.mem_normalizer_iff, e]

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : Nontrivial L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
e : H = ⊥
x : L
hx : x ≠ 0
this : x ∈ H.normalizer
⊢ False
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

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
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : ↥H → R
x : L
m : M
hx : x ∈ rootSpace H χ₁
hm : m ∈ genWeightSpace M χ₂
n : ℕ
IH : ((toEnd R L M) x ^ n) m ∈ genWeightSpace M (n • χ₁ + χ₂)
⊢ (n + 1) • χ₁ + χ₂ = χ₁ + (n • χ₁ + χ₂)

Tactic:
rw [succ_nsmul, ← add_assoc, add_comm (n • _)]

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

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
ι : Type u_9
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Finite ι
B : BilinForm K V
hB : B.Nondegenerate
b : Basis ι K V
i : ι
⊢ (B.dualBasis hB (B.flip.dualBasis ⋯ b)) i = b i

Tactic:
refine LinearMap.ker_eq_bot.mp hB.ker_eq_bot ((B.flip.dualBasis hB.flip b).ext (fun j ↦ ?_))

Goal state after:
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
ι : Type u_9
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Finite ι
B : BilinForm K V
hB : B.Nondegenerate
b : Basis ι K V
i j : ι
⊢ (B ((B.dualBasis hB (B.flip.dualBasis ⋯ b)) i)) ((B.flip.dualBasis ⋯ b) j) = (B (b i)) ((B.flip.dualBasis ⋯ b) j)
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
⊢ ⁅↑x, ↑y⁆ = 0

Tactic:
apply hΦ_nondeg.1

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
⊢ ∀ (y_1 : L), (Φ ⁅↑x, ↑y⁆) y_1 = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: case mp
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ (domRestrict B W).range.dualCoannihilator
y : V
hy : y ∈ W
⊢ (B y) x = 0

Tactic:
Submodule.mem_dualCoannihilator

Goal state after:
case mp
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : ∀ φ ∈ (domRestrict B W).range, φ x = 0
y : V
hy : y ∈ W
⊢ (B y) x = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: case mpr
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : ∀ n ∈ W, (B n) x = 0
⊢ x ∈ (domRestrict B W).range.dualCoannihilator

Tactic:
Submodule.mem_dualCoannihilator

Goal state after:
case mpr
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : ∀ n ∈ W, (B n) x = 0
⊢ ∀ φ ∈ (domRestrict B W).range, φ x = 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
x y : M
hx : x ∈ p
hy : y ∈ q
⊢ (B z) (x + y) = 0 (x + y)

Tactic:
simpa [hB z hz y hy] using LinearMap.congr_fun h ⟨x, hx⟩

Goal state after:
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✝ : HasTrivialRadical R L
⊢ LieModule.IsFaithful R L L

Tactic:
rw [isFaithful_self_iff]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : HasTrivialRadical R L
⊢ center R L = ⊥
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✝ : IsSemisimple R L
s : Finset (LieIdeal R L)
hs : ↑s ⊆ {I | IsAtom I}
I : LieIdeal R L
hI✝ : I ≤ s.sup id
S : Set (LieIdeal R L) := {I | IsAtom I}
hI : I < s.sup id
J : LieIdeal R L
hJs : J ∈ s
hJI : ¬J ≤ I
s' : Finset (LieIdeal R L) := s.erase J
hs' : s' ⊂ s
hs'S : ↑s' ⊆ S
K : LieIdeal R L := s'.sup id
x : L
hx : x ∈ I
⊢ ∃ y ∈ id J, ∃ z ∈ K, y + z = x

Tactic:
← LieSubmodule.mem_sup,

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSemisimple R L
s : Finset (LieIdeal R L)
hs : ↑s ⊆ {I | IsAtom I}
I : LieIdeal R L
hI✝ : I ≤ s.sup id
S : Set (LieIdeal R L) := {I | IsAtom I}
hI : I < s.sup id
J : LieIdeal R L
hJs : J ∈ s
hJI : ¬J ≤ I
s' : Finset (LieIdeal R L) := s.erase J
hs' : s' ⊂ s
hs'S : ↑s' ⊆ S
K : LieIdeal R L := s'.sup id
x : L
hx : x ∈ I
⊢ x ∈ id J ⊔ K
Module: Mathlib.Data.Multiset.Fintype

Goal state before:
pp: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : DecidableEq β
m✝ m : Multiset α
x : ↥m.toEnumFinset
⊢ (↑x).2 < count (↑x).1 m

Tactic:
rw [← Multiset.mem_toEnumFinset]

Goal state after:
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq α
inst✝ : DecidableEq β
m✝ m : Multiset α
x : ↥m.toEnumFinset
⊢ ↑x ∈ m.toEnumFinset
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Linear

Goal state before:
pp: k : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : LieRingModule L M
inst✝⁸ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁷ : Field k
inst✝⁶ : LieAlgebra k L
inst✝⁵ : Module k M
inst✝⁴ : Module.Finite k M
inst✝³ : LieModule k L M
inst✝² : LinearWeights k L M
inst✝¹ : IsTriangularizable k L M
inst✝ : Nontrivial M
⊢ ∃ χ, Nontrivial ↥(weightSpace M ⇑χ)

Tactic:
obtain ⟨χ⟩ : Nonempty (Weight k L M) := by
    by_contra! contra
    simpa only [iSup_of_empty, bot_ne_top] using LieModule.iSup_genWeightSpace_eq_top' k L M

Goal state after:
k : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : LieRingModule L M
inst✝⁸ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁷ : Field k
inst✝⁶ : LieAlgebra k L
inst✝⁵ : Module k M
inst✝⁴ : Module.Finite k M
inst✝³ : LieModule k L M
inst✝² : LinearWeights k L M
inst✝¹ : IsTriangularizable k L M
inst✝ : Nontrivial M
χ : Weight k L M
⊢ ∃ χ, Nontrivial ↥(weightSpace M ⇑χ)
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: K : Type v
inst✝ : Field K
f : K[X]
n : ℕ
hfn : f.natDegree = n + 1
⊢ f.natDegree - 1 = n

Tactic:
hfn,

Goal state after:
K : Type v
inst✝ : Field K
f : K[X]
n : ℕ
hfn : f.natDegree = n + 1
⊢ n + 1 - 1 = n
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Field F
f : K[X]
e : f.SplittingField ≃ₐ[K] SplittingFieldAux f.natDegree f := algEquivSplittingFieldAux f
a : f.SplittingField
ha : a ≠ 0
⊢ e (a * e.symm (e a)⁻¹) = e 1

Tactic:
simp [EmbeddingLike.map_ne_zero_iff.2 ha]

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
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
y z : M
k : ℤ
hk : k ∈ Ioo p q
hz : z ∈ genWeightSpace M (↑⟨k, hk⟩ • α + χ)
hk' : k + 1 ≠ q
⊢ p < k + 1

Tactic:
by linarith [hk.1]

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.Sequence

Goal state before:
pp: case neg
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
S : Sequence R
m : ℕ
hCoeff : ∀ i < m, IsUnit (↑S i).leadingCoeff
a✝ : Nontrivial R
n : ℕ
ih : ∀ m_1 < n, ∀ ⦃P : R[X]⦄, P ∈ degreeLT R m → P.natDegree = m_1 → P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
P : R[X]
hP : P ∈ degreeLT R m
hp : P.natDegree = n
p_ne_zero : P ≠ 0
hn : n < m
u : R
leftinv : (↑S n).leadingCoeff * u = 1
rightinv : u * (↑S n).leadingCoeff = 1
head : R[X] := P.leadingCoeff • u • ↑S n
tail : R[X] := P - head
head_mem_span : head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
tail_eq_zero : ¬tail = 0
isRightRegular_smul_leadingCoeff : IsRightRegular (u • ↑S n).leadingCoeff
u_degree_same : (u • ↑S n).degree = (↑S n).degree
head_degree_eq : (P.leadingCoeff • u • ↑S n).degree = ↑n
⊢ tail.degree < ↑n

Tactic:
← hp,

Goal state after:
case neg
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
S : Sequence R
m : ℕ
hCoeff : ∀ i < m, IsUnit (↑S i).leadingCoeff
a✝ : Nontrivial R
n : ℕ
ih : ∀ m_1 < n, ∀ ⦃P : R[X]⦄, P ∈ degreeLT R m → P.natDegree = m_1 → P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
P : R[X]
hP : P ∈ degreeLT R m
hp : P.natDegree = n
p_ne_zero : P ≠ 0
hn : n < m
u : R
leftinv : (↑S n).leadingCoeff * u = 1
rightinv : u * (↑S n).leadingCoeff = 1
head : R[X] := P.leadingCoeff • u • ↑S n
tail : R[X] := P - head
head_mem_span : head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
tail_eq_zero : ¬tail = 0
isRightRegular_smul_leadingCoeff : IsRightRegular (u • ↑S n).leadingCoeff
u_degree_same : (u • ↑S n).degree = (↑S n).degree
head_degree_eq : (P.leadingCoeff • u • ↑S P.natDegree).degree = ↑P.natDegree
⊢ tail.degree < ↑n
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
α' : ↥H := (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)
this : K ∙ coroot α = K ∙ α'
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = K ∙ coroot α

Tactic:
by rw [coe_corootSpace_eq_span_singleton']; exact this.symm

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

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁶ : Finite ι
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝² : Fintype ι
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : CharZero R
⊢ (Int.castRingHom R) b.A.det ≠ 0

Tactic:
simpa using! b.nondegen.det_ne_zero

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

Goal state before:
pp: case hx
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α β : Weight K (↥H) L
hyp : coroot α = coroot β
hα : ¬α.IsZero
hβ : β.IsNonZero
this : Weight.ker = Weight.ker
⊢ (Weight.toLinear K (↥H) L α) (coroot α) ≠ 0

Tactic:
· simp [root_apply_coroot hα]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).degree = ↑(↑n + 1).natAbs
ih2 : (T R ↑n).degree = ↑(↑n).natAbs
this : (2 * X * T R (↑n + 1)).degree = ↑(n + 2)
⊢ (T R ↑n).degree < (2 * X * T R (↑n + 1)).degree

Tactic:
rw [ih2, this]

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).degree = ↑(↑n + 1).natAbs
ih2 : (T R ↑n).degree = ↑(↑n).natAbs
this : (2 * X * T R (↑n + 1)).degree = ↑(n + 2)
⊢ ↑(↑n).natAbs < ↑(n + 2)
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
⊢ S R (-2) = -1

Tactic:
by
  simpa [zero_sub, Int.reduceNeg, S_neg_one, mul_zero, S_zero] using S_sub_two R 0

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Defs

Goal state before:
pp: case calc_1
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i j : ι
hij : P.reflectionPerm i = P.reflectionPerm j
x : M
⊢ 2 • (P.toLinearMap x) (P.coroot i) • P.root i = (P.toLinearMap x) (P.coroot i) • 2 • P.root i

Tactic:
rw [smul_comm, ← Nat.cast_smul_eq_nsmul R, Nat.cast_ofNat]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Defs

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : AddCommGroup N
inst✝³ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i✝ j : ι
inst✝² : NeZero 2
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
i : ι
⊢ ∀ {j : ι}, P.pairing i j = 0 → P.pairing j i = 0

Tactic:
j

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : AddCommGroup N
inst✝³ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i✝ j✝ : ι
inst✝² : NeZero 2
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
i j : ι
⊢ P.pairing i j = 0 → P.pairing j i = 0
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
k : ℕ
⊢ (1 - X ^ 2) * (⇑derivative)^[k + 2] (T R n) =
    (2 * ↑k + 1) * X * (⇑derivative)^[k + 1] (T R n) - (↑n ^ 2 - ↑k ^ 2) * (⇑derivative)^[k] (T R n)

Tactic:
by
  have h := congr_arg derivative^[k] <| one_sub_X_sq_mul_derivative_derivative_T_eq_poly_in_T
    (R := R) n
  norm_cast at h
  rw [sub_mul, iterate_derivative_sub, one_mul, ← Function.iterate_add_apply, mul_comm (X ^ 2),
    iterate_derivative_sub, mul_comm X, iterate_derivative_intCast_mul,
    iterate_derivative_derivative_mul_X_sq, iterate_derivative_derivative_mul_X] at h
  linear_combination (norm := (push_cast; ring_nf)) h
  cases k <;> grind

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.BaseChange

Goal state before:
pp: m : Type u_1
n : Type u_2
L : Type u_3
inst✝³ : Finite m
inst✝² : Fintype n
inst✝¹ : DecidableEq m
inst✝ : Field L
e : m ≃ n
K : Subfield L
A : Matrix m n L
B : Matrix n m L
hAB : A * B = 1
h_mem : ∀ (i : n) (j : m), B i j ∈ K
i : m
j : n
⊢ A i j ∈ K

Tactic:
replace hAB : Bᵀ * Aᵀ = 1 := by simpa using congr_arg transpose hAB
  rw [← A.transpose_apply]
  simp_rw [← B.transpose_apply] at h_mem
  exact mem_subfield_of_mul_eq_one_of_mem_subfield_right e K hAB (fun i j ↦ h_mem j i) j i

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PerfectPairing.Restrict

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module L M
inst✝⁴ : Module L N
inst✝³ : Module K M
inst✝² : Module K N
inst✝¹ : IsScalarTower K L M
p : M →ₗ[L] N →ₗ[L] L
inst✝ : p.IsPerfPair
M' : Submodule K M
N' : Submodule K N
hM : span L ↑M' = ⊤
hN : span L ↑N' = ⊤
hp : ∀ x ∈ M', ∀ y ∈ N', (p x) y ∈ (algebraMap K L).range
this✝¹ : IsReflexive L M
this✝ : IsReflexive L N
v : Set M
hv₁ : v ⊆ ↑M'
hv₂ : span L v = ⊤
hv₃✝ : LinearIndependent L Subtype.val
b : Basis { x // x ∈ v } L M := Basis.mk hv₃✝ ⋯
this : Fintype ↑v
v' : ↑v → ↥M' := fun i ↦ ⟨↑i, ⋯⟩
hv₃ : LinearIndependent K Subtype.val
⊢ LinearIndependent (ι := ↑v) K v'

Tactic:
show ((↑) : v → M) = M'.subtype ∘ v' by ext; simp [v']

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module L M
inst✝⁴ : Module L N
inst✝³ : Module K M
inst✝² : Module K N
inst✝¹ : IsScalarTower K L M
p : M →ₗ[L] N →ₗ[L] L
inst✝ : p.IsPerfPair
M' : Submodule K M
N' : Submodule K N
hM : span L ↑M' = ⊤
hN : span L ↑N' = ⊤
hp : ∀ x ∈ M', ∀ y ∈ N', (p x) y ∈ (algebraMap K L).range
this✝¹ : IsReflexive L M
this✝ : IsReflexive L N
v : Set M
hv₁ : v ⊆ ↑M'
hv₂ : span L v = ⊤
hv₃✝ : LinearIndependent L Subtype.val
b : Basis { x // x ∈ v } L M := Basis.mk hv₃✝ ⋯
this : Fintype ↑v
v' : ↑v → ↥M' := fun i ↦ ⟨↑i, ⋯⟩
hv₃ : LinearIndependent K (⇑M'.subtype ∘ v')
⊢ LinearIndependent (ι := ↑v) K v'
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PerfectPairing.Restrict

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module L M
inst✝⁴ : Module L N
inst✝³ : Module K M
inst✝² : Module K N
inst✝¹ : IsScalarTower K L M
p : M →ₗ[L] N →ₗ[L] L
inst✝ : p.IsPerfPair
M' : Submodule K M
N' : Submodule K N
hM : span L ↑M' = ⊤
hN : span L ↑N' = ⊤
hp : ∀ x ∈ M', ∀ y ∈ N', (p x) y ∈ (algebraMap K L).range
⊢ finrank K ↥M' = finrank L M

Tactic:
obtain ⟨n, b, b', hb⟩ := exists_basis_basis_of_span_eq_top_of_mem_algebraMap p M' N' hM hN hp
  rw [finrank_eq_card_basis b, finrank_eq_card_basis b']

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Length

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : Ring R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
⊢ Order.krullDim (Submodule R M) ≠ ⊥

Tactic:
by simp [Order.krullDim_eq_bot_iff]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Bezout

Goal state before:
pp: case mpr
R : Type u
inst✝ : CommRing R
⊢ (∀ (x y : R), Submodule.IsPrincipal (Ideal.span {x, y})) → IsBezout R

Tactic:
intro H
    constructor
    apply Submodule.fg_induction
    · exact fun _ => ⟨⟨_, rfl⟩⟩
    · rintro _ _ _ _ ⟨⟨x, rfl⟩⟩ ⟨⟨y, rfl⟩⟩
      rw [← Submodule.span_insert]
      exact H _ _

Goal state after: