mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.EngelSubalgebra

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
inst✝ : IsNoetherian R L
H : LieSubalgebra R L
x : ↥H
K : ℕ →o Submodule R ↥H := { toFun := fun n ↦ LinearMap.ker ((ad R ↥H) x ^ n), monotone' := ⋯ }
n : ℕ
hn : ∀ (m : ℕ), n ≤ m → K n = K m
y : ↥H
h : ↑y ∈ engel R ↑x
⊢ ((ad R L) ↑x ^ n) ↑y = ↑(0 y)

Tactic:
mem_engel_iff

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
inst✝ : IsNoetherian R L
H : LieSubalgebra R L
x : ↥H
K : ℕ →o Submodule R ↥H := { toFun := fun n ↦ LinearMap.ker ((ad R ↥H) x ^ n), monotone' := ⋯ }
n : ℕ
hn : ∀ (m : ℕ), n ≤ m → K n = K m
y : ↥H
h : ∃ n, ((ad R L) ↑x ^ n) ↑y = 0
⊢ ((ad R L) ↑x ^ n) ↑y = ↑(0 y)
Module: Mathlib.RingTheory.MvPolynomial.WeightedHomogeneous

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝¹ : CommSemiring R
σ : Type u_3
inst✝ : AddCommMonoid M
φ : MvPolynomial σ R
n : M
w : σ → M
hφ : IsWeightedHomogeneous w φ n
d : σ →₀ ℕ
hd : (weight w) d ≠ n
⊢ coeff d φ = 0

Tactic:
have aux := mt (@hφ d) hd
  rwa [Classical.not_not] at aux

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : CharZero R
inst✝⁸ : IsDomain R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : Free R M
h : traceForm R L M = 0
A : Type u_1 := AlgebraicClosure (FractionRing R)
_i : FaithfulSMul R A
nilp_ext :
  ∀ (x : ↥(derivedSeries A (A ⊗[R] L) 1)), _root_.IsNilpotent ((toEnd A (↥(derivedSeries A (A ⊗[R] L) 1)) (A ⊗[R] M)) x)
x : L
hx : x ∈ derivedSeries R L 1
⊢ 1 ⊗ₜ[R] x ∈ LieSubmodule.baseChange A (derivedSeries R L 1)

Tactic:
exact Submodule.tmul_mem_baseChange_of_mem 1 hx

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.GradedAlgebra.Homogeneous.Ideal

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : SetLike σ A
inst✝³ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : AddMonoid ι
inst✝ : GradedRing 𝒜
I : Ideal A
r x : A
hx₂ : x ∈ I
j k : ι
a✝ : k ∈ DFinsupp.support ((decompose 𝒜) r)
i : ι
hi : x ∈ 𝒜 i
mem₁ : ↑(((decompose 𝒜) r) k) * x ∈ 𝒜 (k + i)
⊢ (GradedRing.proj 𝒜 j) (↑(((decompose 𝒜) r) k) * x) ∈ I

Tactic:
rw [GradedRing.proj_apply, DirectSum.decompose_of_mem 𝒜 mem₁, coe_of_apply]

Goal state after:
ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : SetLike σ A
inst✝³ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : AddMonoid ι
inst✝ : GradedRing 𝒜
I : Ideal A
r x : A
hx₂ : x ∈ I
j k : ι
a✝ : k ∈ DFinsupp.support ((decompose 𝒜) r)
i : ι
hi : x ∈ 𝒜 i
mem₁ : ↑(((decompose 𝒜) r) k) * x ∈ 𝒜 (k + i)
⊢ ↑(if k + i = j then ⟨↑(((decompose 𝒜) r) k) * x, mem₁⟩ else 0) ∈ I
Module: Mathlib.RingTheory.GradedAlgebra.Homogeneous.Ideal

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : SetLike σ A
inst✝³ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : AddMonoid ι
inst✝ : GradedRing 𝒜
I : Ideal A
h : IsHomogeneous 𝒜 I
⊢ (homogeneousCore 𝒜 I).toIdeal = I

Tactic:
apply le_antisymm (I.homogeneousCore'_le 𝒜) _

Goal state after:
ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : SetLike σ A
inst✝³ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : AddMonoid ι
inst✝ : GradedRing 𝒜
I : Ideal A
h : IsHomogeneous 𝒜 I
⊢ I ≤ homogeneousCore' 𝒜 I
Module: Mathlib.RingTheory.MvPolynomial.WeightedHomogeneous

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝¹ : CommSemiring R
σ : Type u_3
inst✝ : AddCommMonoid M
w : σ → M
m : M
motive : (p : MvPolynomial σ R) → IsWeightedHomogeneous w p m → Prop
zero : motive 0 ⋯
add :
  ∀ (p q : MvPolynomial σ R) (hp : IsWeightedHomogeneous w p m) (hq : IsWeightedHomogeneous w q m),
    motive p hp → motive q hq → motive (p + q) ⋯
monomial : ∀ (d : σ →₀ ℕ) (r : R) (hr : (weight w) d = m), motive ((MvPolynomial.monomial d) r) ⋯
p : MvPolynomial σ R
hp : IsWeightedHomogeneous w p m
a✝ : R
x : MvPolynomial σ R
x✝ : x ∈ {p | ∃ (hp : IsWeightedHomogeneous w p m), ∀ (a : R), motive (C a * p) ⋯}
w✝ : IsWeightedHomogeneous w x m
hx : ∀ (a : R), motive (C a * x) ⋯
a : R
⊢ motive (C a * a✝ • x) ⋯

Tactic:
simp_rw [Algebra.smul_def, algebraMap_eq, ← mul_assoc, ← map_mul]

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝¹ : CommSemiring R
σ : Type u_3
inst✝ : AddCommMonoid M
w : σ → M
m : M
motive : (p : MvPolynomial σ R) → IsWeightedHomogeneous w p m → Prop
zero : motive 0 ⋯
add :
  ∀ (p q : MvPolynomial σ R) (hp : IsWeightedHomogeneous w p m) (hq : IsWeightedHomogeneous w q m),
    motive p hp → motive q hq → motive (p + q) ⋯
monomial : ∀ (d : σ →₀ ℕ) (r : R) (hr : (weight w) d = m), motive ((MvPolynomial.monomial d) r) ⋯
p : MvPolynomial σ R
hp : IsWeightedHomogeneous w p m
a✝ : R
x : MvPolynomial σ R
x✝ : x ∈ {p | ∃ (hp : IsWeightedHomogeneous w p m), ∀ (a : R), motive (C a * p) ⋯}
w✝ : IsWeightedHomogeneous w x m
hx : ∀ (a : R), motive (C a * x) ⋯
a : R
⊢ motive (C (a * a✝) * x) ⋯
Module: Mathlib.RingTheory.GradedAlgebra.Homogeneous.Ideal

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : DecidableEq ι
inst✝³ : AddMonoid ι
inst✝² : SetLike σ A
inst✝¹ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝ : GradedRing 𝒜
I : Ideal A
i : ι
⊢ ∀ x ∈ ⇑(GradedRing.proj 𝒜 i) '' ↑I, IsHomogeneousElem 𝒜 x

Tactic:
rintro _ ⟨x, -, rfl⟩

Goal state after:
ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : DecidableEq ι
inst✝³ : AddMonoid ι
inst✝² : SetLike σ A
inst✝¹ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝ : GradedRing 𝒜
I : Ideal A
i : ι
x : A
⊢ IsHomogeneousElem 𝒜 ((GradedRing.proj 𝒜 i) x)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.SkewAdjoint

Goal state before:
pp: R : Type u
n : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
u : Rˣ
J A : Matrix n n R
⊢ A ∈ skewAdjointMatricesLieSubalgebra (u • J) ↔ A ∈ skewAdjointMatricesLieSubalgebra J

Tactic:
change A ∈ skewAdjointMatricesSubmodule (u • J) ↔ A ∈ skewAdjointMatricesSubmodule J
  simp only [mem_skewAdjointMatricesSubmodule, Matrix.IsSkewAdjoint, Matrix.IsAdjointPair]
  constructor <;> intro h
  · simpa using congr_arg (fun B => u⁻¹ • B) h
  · simp [h]

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

Goal state before:
pp: 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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
this : ∀ (m : ↥E), ∃ n, ((toEnd K (↥U) L) y' ^ n) ↑m = 0
z : L
hz : z ∈ ↑Ex
⊢ z ∈ ↑Ey

Tactic:
mem_engel_iff

Goal state after:
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
this : ∀ (m : ↥E), ∃ n, ((toEnd K (↥U) L) y' ^ n) ↑m = 0
z : L
hz : z ∈ ↑Ex
⊢ ∃ n, ((ad K L) y ^ n) z = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.CartanExists

Goal state before:
pp: 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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
hi : 0 < r
α : K
⊢ (evalRingHom α) (χ.coeff 0) = 0

Tactic:
← coeff_map,

Goal state after:
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
hi : 0 < r
α : K
⊢ (Polynomial.map (evalRingHom α) χ).coeff 0 = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Classical

Goal state before:
pp: n : Type u_1
p : Type u_2
q : Type u_3
l : Type u_4
R : Type u₂
inst✝⁸ : DecidableEq p
inst✝⁷ : DecidableEq q
inst✝⁶ : DecidableEq l
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : DecidableEq n
inst✝³ : Fintype p
inst✝² : Fintype q
inst✝¹ : Fintype l
inst✝ : Invertible 2
⊢ ↥(so' (Unit ⊕ l) l R) ≃ₗ⁅R⁆ ↥(skewAdjointMatricesLieSubalgebra ((PB l R)ᵀ * JB l R * PB l R))

Tactic:
apply
    (skewAdjointMatricesLieSubalgebraEquivTranspose (indefiniteDiagonal (Sum Unit l) l R)
        (Matrix.reindexAlgEquiv _ _ (Equiv.sumAssoc PUnit l l))
        (Matrix.transpose_reindex _ _)).trans

Goal state after:
n : Type u_1
p : Type u_2
q : Type u_3
l : Type u_4
R : Type u₂
inst✝⁸ : DecidableEq p
inst✝⁷ : DecidableEq q
inst✝⁶ : DecidableEq l
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : DecidableEq n
inst✝³ : Fintype p
inst✝² : Fintype q
inst✝¹ : Fintype l
inst✝ : Invertible 2
⊢ ↥(skewAdjointMatricesLieSubalgebra
        ((reindexAlgEquiv R R (Equiv.sumAssoc PUnit.{1} l l)) (indefiniteDiagonal (Unit ⊕ l) l R))) ≃ₗ⁅R⁆
    ↥(skewAdjointMatricesLieSubalgebra ((PB l R)ᵀ * JB l R * PB l R))
Module: Mathlib.Algebra.Lie.CartanExists

Goal state before:
pp: 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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
H : (evalRingHom 0) (ψ.coeff 0) = (evalRingHom 0) 0
⊢ ∃ z, z ≠ 0 ∧ ⁅x', z⁆ = 0

Tactic:
← coeff_map,

Goal state after:
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
H : (Polynomial.map (evalRingHom 0) ψ).coeff 0 = (evalRingHom 0) 0
⊢ ∃ z, z ≠ 0 ∧ ⁅x', z⁆ = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.SymplecticGroup

Goal state before:
pp: l : Type u_1
inst✝² : DecidableEq l
inst✝¹ : Fintype l
R : Type u_3
inst✝ : Field R
A C : Matrix l l R
hker : ∀ (x : l → R), A • x = 0 → C • x = 0 → x = 0
hsymm : Aᵀ * C = Cᵀ * A
V U : Matrix l l R
s : l ≃ Fin C.rank ⊕ Fin (Fintype.card l - C.rank)
hV : IsUnit V
hU : IsUnit U
P : Matrix l l R := V * C * U
heq : P = (fromBlocks 1 0 0 0).submatrix ⇑s ⇑s
P_def : P = V * C * U
Q : Matrix l l R := Vᵀ⁻¹ * A * U
Q_def : Q = Vᵀ⁻¹ * A * U
f : Matrix l l R → Matrix (Fin C.rank ⊕ Fin (Fintype.card l - C.rank)) (Fin C.rank ⊕ Fin (Fintype.card l - C.rank)) R :=
  fun x ↦ x.submatrix ⇑s.symm ⇑s.symm
hf : ∀ (x : Matrix l l R), f x = x.submatrix ⇑s.symm ⇑s.symm
f_unit : ∀ {x : Matrix l l R}, IsUnit x → IsUnit (f x)
f_mul : ∀ (x y : Matrix l l R), f (x * y) = f x * f y
x✝² : Invertible V
x✝¹ : Invertible U
x✝ : Invertible (f Vᵀ)
x : Fin C.rank ⊕ Fin (Fintype.card l - C.rank) → R
heq1 : A *ᵥ (f U • x) ∘ ⇑s = 0
heq2 : C *ᵥ (f U • x) ∘ ⇑s = 0
⊢ f U • x = f U • 0

Tactic:
exact s.surjective.injective_comp_right <| by simpa using hker _ heq1 heq2

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

Goal state before:
pp: 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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
hψ : constantCoeff ψ ≠ 0
s : Finset K
hs : r ≤ s.card
hsψ : ∀ α ∈ s, eval α (constantCoeff ψ) ≠ 0
α : K
hα : α ∈ s
⊢ (evalRingHom α) (χ.coeff i) = 0

Tactic:
← coeff_map,

Goal state after:
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
hψ : constantCoeff ψ ≠ 0
s : Finset K
hs : r ≤ s.card
hsψ : ∀ α ∈ s, eval α (constantCoeff ψ) ≠ 0
α : K
hα : α ∈ s
⊢ (Polynomial.map (evalRingHom α) χ).coeff i = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Rank

Goal state before:
pp: m : Type um
R : Type uR
inst✝¹ : Field R
inst✝ : DecidableEq m
w : m → R
w' : { i // w i ≠ 0 } → m → R := fun i ↦ diagonal w ↑i
h : LinearIndependent R w'
hrw : insert 0 (range (diagonal w).col) = insert 0 (range w')
⊢ (diagonal w).cRank = lift.{uR, um} #{ i // w i ≠ 0 }

Tactic:
rw [cRank, ← span_insert_zero, hrw, span_insert_zero, rank_span h,
    ← lift_umax, ← Cardinal.mk_range_eq_of_injective h.injective, lift_id']

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

Goal state before:
pp: 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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
hψ : constantCoeff ψ ≠ 0
s : Finset K
hs : r ≤ s.card
hsψ : ∀ α ∈ s, eval α (constantCoeff ψ) ≠ 0
α : K
hα : α ∈ s
v : ↥U := α • u + x'
z : L
hz : z ∈ engel K ↑v
z' : Q := (LieSubmodule.Quotient.mk' E) z
⊢ ∃ n, ((toEnd K (↥U) Q) v ^ n) z' = 0

Tactic:
mem_engel_iff

Goal state after:
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
hψ : constantCoeff ψ ≠ 0
s : Finset K
hs : r ≤ s.card
hsψ : ∀ α ∈ s, eval α (constantCoeff ψ) ≠ 0
α : K
hα : α ∈ s
v : ↥U := α • u + x'
z : L
hz : ∃ n, ((ad K L) ↑v ^ n) z = 0
z' : Q := (LieSubmodule.Quotient.mk' E) z
⊢ ∃ n, ((toEnd K (↥U) Q) v ^ n) z' = 0
Module: Mathlib.RingTheory.Derivation.Lie

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
A : Type u_2
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
D1 D2 : Derivation R A A
a : A
d : Derivation R A A
⊢ ⁅d, d⁆ = 0

Tactic:
ext a; simp only [commutator_apply]; ring_nf; simp

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Derivation.BaseChange

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
A : Type u_2
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
L : Type u_3
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x✝¹ x✝ : Derivation R A A
z : A ⊗[R] L
⊢ { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑⁅x✝¹, x✝⁆), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ } z =
    ⁅{ toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝¹), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ },
        { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ }⁆
      z

Tactic:
refine z.induction_on (by simp) (by simp [sub_tmul]) (fun _ _ hx hy ↦ ?_)

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
A : Type u_2
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
L : Type u_3
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x✝³ x✝² : Derivation R A A
z x✝¹ x✝ : A ⊗[R] L
hx :
  { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑⁅x✝³, x✝²⁆), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ } x✝¹ =
    ⁅{ toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝³), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ },
        { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝²), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ }⁆
      x✝¹
hy :
  { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑⁅x✝³, x✝²⁆), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ } x✝ =
    ⁅{ toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝³), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ },
        { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝²), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ }⁆
      x✝
⊢ { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑⁅x✝³, x✝²⁆), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ } (x✝¹ + x✝) =
    ⁅{ toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝³), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ },
        { toFun := ⇑(LinearMap.rTensor L ↑x✝²), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, leibniz' := ⋯ }⁆
      (x✝¹ + x✝)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.DirectSum

Goal state before:
pp: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁷ : CommRing R
L : Type w₁
M : ι → Type w
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : (i : ι) → AddCommGroup (M i)
inst✝³ : (i : ι) → Module R (M i)
inst✝² : (i : ι) → LieRingModule L (M i)
inst✝¹ : ∀ (i : ι), LieModule R L (M i)
inst✝ : DecidableEq ι
j : ι
x : L
m : M j
i : ι
⊢ ((lof R ι M j).toFun ⁅x, m⁆) i = ⁅x, (lof R ι M j).toFun m⁆ i

Tactic:
by_cases h : j = i

Goal state after:
case pos
R : Type u
ι : Type v
inst✝⁷ : CommRing R
L : Type w₁
M : ι → Type w
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : (i : ι) → AddCommGroup (M i)
inst✝³ : (i : ι) → Module R (M i)
inst✝² : (i : ι) → LieRingModule L (M i)
inst✝¹ : ∀ (i : ι), LieModule R L (M i)
inst✝ : DecidableEq ι
j : ι
x : L
m : M j
i : ι
h : j = i
⊢ ((lof R ι M j).toFun ⁅x, m⁆) i = ⁅x, (lof R ι M j).toFun m⁆ i

case neg
R : Type u
ι : Type v
inst✝⁷ : CommRing R
L : Type w₁
M : ι → Type w
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : (i : ι) → AddCommGroup (M i)
inst✝³ : (i : ι) → Module R (M i)
inst✝² : (i : ι) → LieRingModule L (M i)
inst✝¹ : ∀ (i : ι), LieModule R L (M i)
inst✝ : DecidableEq ι
j : ι
x : L
m : M j
i : ι
h : ¬j = i
⊢ ((lof R ι M j).toFun ⁅x, m⁆) i = ⁅x, (lof R ι M j).toFun m⁆ i
Module: Mathlib.Algebra.Lie.CartanExists

Goal state before:
pp: case inr
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
hψ : constantCoeff ψ ≠ 0
s : Finset K
hs : r ≤ s.card
α : K
hsψ : (evalRingHom α) (ψ.coeff 0) ≠ 0
hα : α ∈ s
v : ↥U := α • u + x'
z : L
hz : z ∈ engel K ↑v
z' : Q := (LieSubmodule.Quotient.mk' E) z
hz' : ∃ n, ((toEnd K (↥U) Q) v ^ n) z' = 0
n : ℕ := Nat.find hz'
_hn : n = Nat.find hz'
hn : ((toEnd K (↥U) Q) v ^ n) z' = 0
k : ℕ
hk : n = k + 1
⊢ z' = 0

Tactic:
← coeff_map,

Goal state after:
case inr
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
hLK : ↑(finrank K L) ≤ #K
U : LieSubalgebra K L
x : L
hxU : x ∈ U
y : L
hyU : y ∈ U
Ex : ↑{x | ∃ x_1 ∈ U, engel K x_1 = x} := ⟨engel K x, ⋯⟩
Ey : ↑{x | ∃ y ∈ U, engel K y = x} := ⟨engel K y, ⋯⟩
hUle : U ≤ ↑Ex
hmin : ∀ E ≤ Ex, Ex ≤ E
E : LieSubmodule K (↥U) L :=
  let __src := engel K x;
  { toSubmodule := __src.toSubmodule, lie_mem := ⋯ }
hx₀ : x ≠ 0
Q : Type u_2 := L ⧸ E
r : ℕ := finrank K ↥E
hr : r < finrank K L
x' : ↥U := ⟨x, hxU⟩
y' : ↥U := ⟨y, hyU⟩
u : ↥U := y' - x'
χ : K[X][X] := lieCharpoly K (↥E) x' u
ψ : K[X][X] := lieCharpoly K Q x' u
i : ℕ
hi : i < r
hi0 : i ≠ 0
hψ : constantCoeff ψ ≠ 0
s : Finset K
hs : r ≤ s.card
α : K
hsψ : (Polynomial.map (evalRingHom α) ψ).coeff 0 ≠ 0
hα : α ∈ s
v : ↥U := α • u + x'
z : L
hz : z ∈ engel K ↑v
z' : Q := (LieSubmodule.Quotient.mk' E) z
hz' : ∃ n, ((toEnd K (↥U) Q) v ^ n) z' = 0
n : ℕ := Nat.find hz'
_hn : n = Nat.find hz'
hn : ((toEnd K (↥U) Q) v ^ n) z' = 0
k : ℕ
hk : n = k + 1
⊢ z' = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.DirectSum

Goal state before:
pp: case inr
ι : Type v
L : ι → Type w
inst✝¹ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝ : DecidableEq ι
i j : ι
x : L i
y : L j
hij : i ≠ j
⊢ ⁅(of L i) x, (of L j) y⁆ = if hij : i = j then (of L i) ⁅x, Eq.recOn ⋯ y⁆ else 0

Tactic:
simp only [lie_of_of_ne L hij x y, hij, dite_false]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
X : Type v
inst✝² : CommRing R
L : Type w
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
f : X → L
x : X
⊢ (fun F ↦ ⇑F ∘ of R)
      ((fun f ↦ { toFun := fun c ↦ Quot.liftOn c ⇑(liftAux R f) ⋯, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯, map_lie' := ⋯ }) f)
      x =
    f x

Tactic:
simp only [liftAux, of, LieHom.coe_mk, Function.comp_apply, lib.lift_of_apply]

Goal state after: