mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
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✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
hy' : y ∈ H
⊢ x = y

Tactic:
← sub_eq_zero

Goal state after:
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✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
hy' : y ∈ H
⊢ x - y = 0
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
⊢ T R (-n) = T R n

Tactic:
induction n using Polynomial.Chebyshev.induct with
  | zero => rfl
  | one => simp only [T_neg_one, T_one]
  | add_two n ih1 ih2 =>
    have h₁ := T_add_two R n
    have h₂ := T_sub_two R (-n)
    linear_combination (norm := ring_nf) (2 * (X : R[X])) * ih1 - ih2 - h₁ + h₂
  | neg_add_one n ih1 ih2 =>
    have h₁ := T_add_one R n
    have h₂ := T_sub_one R (-n)
    linear_combination (norm := ring_nf) (2 * (X : R[X])) * ih1 - ih2 + h₁ - h₂

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✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
b₁ : Module.Basis ι R ↥H := (Basis.span ⋯).map (LinearEquiv.ofEq H.toSubmodule (Submodule.span R (range b.h)) ⋯).symm
b₂ : Module.Basis ι R ↥H :=
  (Basis.span ⋯).map (LinearEquiv.ofEq H.toSubmodule (Submodule.span R (range b.symm.h)) ⋯).symm
this : b₁.coord = -b₂.coord
⊢ b.symm.baseSupp = -b.baseSupp

Tactic:
by
    ext1 i
    change ∑ j, b.A i j • b₂.coord j = - ∑ j, b.A i j • b₁.coord j
    simp [this]

Goal state after:
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.IsNonZero
contra : 1 < finrank K ↥(rootSpace H ⇑α)
h e f : L
ht : IsSl2Triple h e f
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
hfα : f ∈ rootSpace H (-⇑α)
F : ↥(rootSpace H ⇑α) →ₗ[K] K := (killingForm K L) f ∘ₗ (↑(rootSpace H ⇑α)).subtype
hF : F.ker ≠ ⊥
y : L
hyα : y ∈ rootSpace H ⇑α
hy₀ : ⟨y, hyα⟩ ≠ 0
hy : ⁅y, f⁆ = 0
⊢ ⁅f, y⁆ = 0

Tactic:
by rw [← lie_skew, hy, neg_zero]

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

Goal state before:
pp: case neg_add_one
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : U R (-↑n + 1) = X * U R (-↑n) + T R (-↑n + 1)
ih2 : U R (-↑n + 1 + 1) = X * U R (-↑n + 1) + T R (-↑n + 1 + 1)
⊢ U R (-↑n - 1 + 1) = X * U R (-↑n - 1) + T R (-↑n - 1 + 1)

Tactic:
have h₁ := U_add_two R (-n - 1)
    have h₂ := U_add_two R (-n)
    have h₃ := T_add_two R (-n)
    linear_combination (norm := ring_nf) -h₃ + h₂ - (X : R[X]) * h₁ - ih2 + 2 * (X : R[X]) * ih1

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

Goal state before:
pp: case «1»
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
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
⊢ ![H.toLieSubmodule, b.borelLower, b.borelUpper] ((fun i ↦ i) ⟨1, ⋯⟩) ≤
    ![rootSpace H 0, ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i)),
        ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))]
      ((fun i ↦ i) ⟨1, ⋯⟩)

pp: case «2»
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
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
⊢ ![H.toLieSubmodule, b.borelLower, b.borelUpper] ((fun i ↦ i) ⟨2, ⋯⟩) ≤
    ![rootSpace H 0, ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i)),
        ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))]
      ((fun i ↦ i) ⟨2, ⋯⟩)

Tactic:
· exact b.borelLower_le_biSup

Goal state after:
case «2»
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
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
⊢ ![H.toLieSubmodule, b.borelLower, b.borelUpper] ((fun i ↦ i) ⟨2, ⋯⟩) ≤
    ![rootSpace H 0, ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i)),
        ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))]
      ((fun i ↦ i) ⟨2, ⋯⟩)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : Finite ι
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝³ : Fintype ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsTorsionFree R L
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
U : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
hU : U = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
V : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
hV : V = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
s0 : Set (↥H → R) := {0}
hs0 : s0 = {0}
sU : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
hsU : sU = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
sV : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hsV : sV = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hs0' : rootSpace H 0 = ⨆ i ∈ s0, LieModule.genWeightSpace L i
hsU' : U = ⨆ i ∈ sU, LieModule.genWeightSpace L i
hsV' : V = ⨆ i ∈ sV, LieModule.genWeightSpace L i
⊢ ∀ g ∈ sU, g ≠ 0

Tactic:
intro g

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : Finite ι
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝³ : Fintype ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsTorsionFree R L
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
U : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
hU : U = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
V : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
hV : V = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
s0 : Set (↥H → R) := {0}
hs0 : s0 = {0}
sU : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
hsU : sU = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
sV : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hsV : sV = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hs0' : rootSpace H 0 = ⨆ i ∈ s0, LieModule.genWeightSpace L i
hsU' : U = ⨆ i ∈ sU, LieModule.genWeightSpace L i
hsV' : V = ⨆ i ∈ sV, LieModule.genWeightSpace L i
g : ↥H → R
⊢ g ∈ sU → g ≠ 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : Finite ι
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝³ : Fintype ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsTorsionFree R L
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
U : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
hU : U = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
V : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
hV : V = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
s0 : Set (↥H → R) := {0}
hs0 : s0 = {0}
sU : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
hsU : sU = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
sV : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hsV : sV = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hs0' : rootSpace H 0 = ⨆ i ∈ s0, LieModule.genWeightSpace L i
hsU' : U = ⨆ i ∈ sU, LieModule.genWeightSpace L i
hsV' : V = ⨆ i ∈ sV, LieModule.genWeightSpace L i
hU0 : Disjoint s0 sU
⊢ ∀ g ∈ sV, g ≠ 0

Tactic:
intro g

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : Finite ι
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝³ : Fintype ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsTorsionFree R L
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
U : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
hU : U = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
V : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
hV : V = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
s0 : Set (↥H → R) := {0}
hs0 : s0 = {0}
sU : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
hsU : sU = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
sV : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hsV : sV = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hs0' : rootSpace H 0 = ⨆ i ∈ s0, LieModule.genWeightSpace L i
hsU' : U = ⨆ i ∈ sU, LieModule.genWeightSpace L i
hsV' : V = ⨆ i ∈ sV, LieModule.genWeightSpace L i
hU0 : Disjoint s0 sU
g : ↥H → R
⊢ g ∈ sV → g ≠ 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: case neg
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
I : LieIdeal K L
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
h : ¬rootSpace H ⇑α ≤ LieSubmodule.restr I H
⊢ LieSubmodule.restr I H ⊓ rootSpace H ⇑α ≤ ⨆ α, ⨆ (_ : rootSpace H ⇑↑α ≤ LieSubmodule.restr I H), rootSpace H ⇑↑α

Tactic:
have ha := Submodule.isAtom_iff_finrank_eq_one.mpr (finrank_rootSpace_eq_one α hα)

Goal state after:
case neg
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
I : LieIdeal K L
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
h : ¬rootSpace H ⇑α ≤ LieSubmodule.restr I H
ha : IsAtom ↑(rootSpace H ⇑α)
⊢ LieSubmodule.restr I H ⊓ rootSpace H ⇑α ≤ ⨆ α, ⨆ (_ : rootSpace H ⇑↑α ≤ LieSubmodule.restr I H), rootSpace H ⇑↑α
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n k : ℕ
⊢ (⇑derivative)^[k] (T R ↑n) ∈ Submodule.span ℕ ((fun m ↦ T R ↑m) '' Set.Icc 0 (n - k))

Tactic:
induction k

Goal state after:
case zero
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
⊢ (⇑derivative)^[0] (T R ↑n) ∈ Submodule.span ℕ ((fun m ↦ T R ↑m) '' Set.Icc 0 (n - 0))

case succ
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n n✝ : ℕ
a✝ : (⇑derivative)^[n✝] (T R ↑n) ∈ Submodule.span ℕ ((fun m ↦ T R ↑m) '' Set.Icc 0 (n - n✝))
⊢ (⇑derivative)^[n✝ + 1] (T R ↑n) ∈ Submodule.span ℕ ((fun m ↦ T R ↑m) '' Set.Icc 0 (n - (n✝ + 1)))
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n k : ℕ
ih : (⇑derivative)^[k] (T R ↑n) ∈ Submodule.span ℕ ((fun m ↦ T R ↑m) '' Set.Icc 0 (n - k))
m : ℕ
hm : m ∈ Set.Icc 0 (n - k)
⊢ (fun m ↦ derivative (T R ↑m)) m ∈ ↑(Submodule.span ℕ ((fun m ↦ T R ↑m) '' Set.Icc 0 (n - (k + 1))))

Tactic:
refine (Submodule.span_mono (by grind)) (T_derivative_mem_span_T (R := R) m)

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

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

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
k : ℕ
h :
  (⇑derivative)^[k] ((1 - X ^ 2) * (⇑derivative)^[2] (T R n)) =
    (⇑derivative)^[k] (X * derivative (T R n) - ↑(n ^ 2) * T R 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)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
x : M
Φ : Set M
hΦ₁ : Finite ↑Φ
hx : x ∈ span R Φ
f g : Dual R M
hf₁ : f x = 2
hf₂ : MapsTo (⇑(preReflection x f)) Φ Φ
hg₁ : g x = 2
hg₂ : MapsTo (⇑(preReflection x g)) Φ Φ
Φ' : Set ↥(span R Φ) := range (inclusion ⋯)
hΦ'₁ : Φ'.Finite
hΦ'₂ : span R Φ' = ⊤
x' : ↥(span R Φ) := ⟨x, hx⟩
F : Dual R M
⊢ MapsTo (⇑(preReflection x F)) Φ Φ → MapsTo (⇑(preReflection x' ((span R Φ).subtype.dualMap F))) Φ' Φ'

Tactic:
hF

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
x : M
Φ : Set M
hΦ₁ : Finite ↑Φ
hx : x ∈ span R Φ
f g : Dual R M
hf₁ : f x = 2
hf₂ : MapsTo (⇑(preReflection x f)) Φ Φ
hg₁ : g x = 2
hg₂ : MapsTo (⇑(preReflection x g)) Φ Φ
Φ' : Set ↥(span R Φ) := range (inclusion ⋯)
hΦ'₁ : Φ'.Finite
hΦ'₂ : span R Φ' = ⊤
x' : ↥(span R Φ) := ⟨x, hx⟩
F : Dual R M
hF : MapsTo (⇑(preReflection x F)) Φ Φ
⊢ MapsTo (⇑(preReflection x' ((span R Φ).subtype.dualMap F))) Φ' Φ'
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : Finite ι
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝³ : Fintype ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsTorsionFree R L
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
U : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
hU : U = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
V : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
hV : V = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
s0 : Set (↥H → R) := {0}
hs0 : s0 = {0}
sU : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
hsU : sU = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
sV : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hsV : sV = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hs0' : rootSpace H 0 = ⨆ i ∈ s0, LieModule.genWeightSpace L i
hsU' : U = ⨆ i ∈ sU, LieModule.genWeightSpace L i
hsV' : V = ⨆ i ∈ sV, LieModule.genWeightSpace L i
hU0 : Disjoint s0 sU
hV0 : Disjoint s0 sV
n : ι → ℕ
hn : n ≠ 0
m : ι → ℕ
hm : m ≠ 0
hf : ⇑(∑ i, m i • b.baseSupp i) ∈ sU
hg : ⇑(∑ i, m i • b.baseSupp i) ∈ sV
hn' : ∑ x, (m + n) x • b.baseSupp x = 0
⊢ ∑ i, (Nat.cast ∘ (m + n)) i • b.baseSupp i = 0

Tactic:
← Nat.cast_smul_eq_nsmul R

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : Finite ι
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝³ : Fintype ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsTorsionFree R L
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
U : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
hU : U = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑((-b.baseSupp) i))
V : LieSubmodule R (↥H) L := ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
hV : V = ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))
s0 : Set (↥H → R) := {0}
hs0 : s0 = {0}
sU : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
hsU : sU = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • (-b.baseSupp) i)}
sV : Set (↥H → R) := {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hsV : sV = {f | ∃ n, n ≠ 0 ∧ f = ⇑(∑ i, n i • b.baseSupp i)}
hs0' : rootSpace H 0 = ⨆ i ∈ s0, LieModule.genWeightSpace L i
hsU' : U = ⨆ i ∈ sU, LieModule.genWeightSpace L i
hsV' : V = ⨆ i ∈ sV, LieModule.genWeightSpace L i
hU0 : Disjoint s0 sU
hV0 : Disjoint s0 sV
n : ι → ℕ
hn : n ≠ 0
m : ι → ℕ
hm : m ≠ 0
hf : ⇑(∑ i, m i • b.baseSupp i) ∈ sU
hg : ⇑(∑ i, m i • b.baseSupp i) ∈ sV
hn' : ∑ x, ↑((m + n) x) • b.baseSupp x = 0
⊢ ∑ i, (Nat.cast ∘ (m + n)) i • b.baseSupp i = 0
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
k : ℕ
h :
  (⇑derivative)^[k] ((1 - X ^ 2) * (⇑derivative)^[2] (U R n)) =
    (⇑derivative)^[k] (3 * X * derivative (U R n) - (↑n + 2) * ↑n * U R n)
⊢ (1 - X ^ 2) * (⇑derivative)^[k + 2] (U R n) =
    (2 * ↑k + 3) * X * (⇑derivative)^[k + 1] (U R n) - ((↑n + 1) ^ 2 - (↑k + 1) ^ 2) * (⇑derivative)^[k] (U R n)

Tactic:
norm_cast at h

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
k : ℕ
h :
  (⇑derivative)^[k] ((1 - X ^ 2) * (⇑derivative)^[2] (U R n)) =
    (⇑derivative)^[k] (3 * X * derivative (U R n) - ↑((n + 2) * n) * U R n)
⊢ (1 - X ^ 2) * (⇑derivative)^[k + 2] (U R n) =
    (2 * ↑k + 3) * X * (⇑derivative)^[k + 1] (U R n) - ((↑n + 1) ^ 2 - (↑k + 1) ^ 2) * (⇑derivative)^[k] (U R n)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PerfectPairing.Restrict

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module R N
p : M →ₗ[R] N →ₗ[R] R
inst✝⁴ : p.IsPerfPair
M' : Type u_4
N' : Type u_5
inst✝³ : AddCommGroup M'
inst✝² : Module R M'
inst✝¹ : AddCommGroup N'
inst✝ : Module R N'
i : M' →ₗ[R] M
j : N' →ₗ[R] N
hi : Injective ⇑i
hj : Injective ⇑j
hij : p.IsPerfectCompl i.range j.range
f : N' →ₗ[R] R
F : Dual R N := f ∘ₗ linearProjOfIsCompl (Submodule.map (↑p.flip.toPerfPair.symm) i.range.dualAnnihilator) j hj ⋯
hF : F = f ∘ₗ linearProjOfIsCompl (Submodule.map (↑p.flip.toPerfPair.symm) i.range.dualAnnihilator) j hj ⋯
⊢ ∃ a, (p.compl₁₂ i j) a = f

Tactic:
have hF (n : N') : F (j n) = f n := by simp [hF]

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module R N
p : M →ₗ[R] N →ₗ[R] R
inst✝⁴ : p.IsPerfPair
M' : Type u_4
N' : Type u_5
inst✝³ : AddCommGroup M'
inst✝² : Module R M'
inst✝¹ : AddCommGroup N'
inst✝ : Module R N'
i : M' →ₗ[R] M
j : N' →ₗ[R] N
hi : Injective ⇑i
hj : Injective ⇑j
hij : p.IsPerfectCompl i.range j.range
f : N' →ₗ[R] R
F : Dual R N := f ∘ₗ linearProjOfIsCompl (Submodule.map (↑p.flip.toPerfPair.symm) i.range.dualAnnihilator) j hj ⋯
hF✝ : F = f ∘ₗ linearProjOfIsCompl (Submodule.map (↑p.flip.toPerfPair.symm) i.range.dualAnnihilator) j hj ⋯
hF : ∀ (n : N'), F (j n) = f n
⊢ ∃ a, (p.compl₁₂ i j) a = f
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
k : ℕ
⊢ ↑(∏ l ∈ Finset.range k, (2 * l + 1)) * eval 1 ((⇑derivative)^[k] (T R n)) = ↑(∏ l ∈ Finset.range k, (n ^ 2 - ↑l ^ 2))

Tactic:
induction k

Goal state after:
case zero
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
⊢ ↑(∏ l ∈ Finset.range 0, (2 * l + 1)) * eval 1 ((⇑derivative)^[0] (T R n)) = ↑(∏ l ∈ Finset.range 0, (n ^ 2 - ↑l ^ 2))

case succ
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
n✝ : ℕ
a✝ :
  ↑(∏ l ∈ Finset.range n✝, (2 * l + 1)) * eval 1 ((⇑derivative)^[n✝] (T R n)) =
    ↑(∏ l ∈ Finset.range n✝, (n ^ 2 - ↑l ^ 2))
⊢ ↑(∏ l ∈ Finset.range (n✝ + 1), (2 * l + 1)) * eval 1 ((⇑derivative)^[n✝ + 1] (T R n)) =
    ↑(∏ l ∈ Finset.range (n✝ + 1), (n ^ 2 - ↑l ^ 2))
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
k : ℕ
⊢ ↑(∏ l ∈ Finset.range k, (2 * l + 3)) * eval 1 ((⇑derivative)^[k] (U R n)) =
    ↑(∏ l ∈ Finset.range k, ((n + 1) ^ 2 - (↑l + 1) ^ 2)) * (↑n + 1)

Tactic:
induction k

Goal state after:
case zero
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
⊢ ↑(∏ l ∈ Finset.range 0, (2 * l + 3)) * eval 1 ((⇑derivative)^[0] (U R n)) =
    ↑(∏ l ∈ Finset.range 0, ((n + 1) ^ 2 - (↑l + 1) ^ 2)) * (↑n + 1)

case succ
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
n✝ : ℕ
a✝ :
  ↑(∏ l ∈ Finset.range n✝, (2 * l + 3)) * eval 1 ((⇑derivative)^[n✝] (U R n)) =
    ↑(∏ l ∈ Finset.range n✝, ((n + 1) ^ 2 - (↑l + 1) ^ 2)) * (↑n + 1)
⊢ ↑(∏ l ∈ Finset.range (n✝ + 1), (2 * l + 3)) * eval 1 ((⇑derivative)^[n✝ + 1] (U R n)) =
    ↑(∏ l ∈ Finset.range (n✝ + 1), ((n + 1) ^ 2 - (↑l + 1) ^ 2)) * (↑n + 1)
Module: Mathlib.RingTheory.Length

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁶ : Ring R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
N : Type u_3
P : Type u_4
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : AddCommGroup P
inst✝¹ : Module R N
inst✝ : Module R P
f : N →ₗ[R] M
g : M →ₗ[R] P
hf : Function.Injective ⇑f
hg : Function.Surjective ⇑g
H : Function.Exact ⇑f ⇑g
hP : IsFiniteLength R P
hN : IsFiniteLength R N
s : CompositionSeries (Submodule R P)
hs₁ : RelSeries.head s = ⊥
hs₂ : RelSeries.last s = ⊤
t : CompositionSeries (Submodule R N)
ht₁ : RelSeries.head t = ⊥
ht₂ : RelSeries.last t = ⊤
s' : CompositionSeries (Submodule R M) := RelSeries.map s { toFun := Submodule.comap g, map_rel' := ⋯ }
t' : CompositionSeries (Submodule R M) := RelSeries.map t { toFun := Submodule.map f, map_rel' := ⋯ }
hfg : Submodule.map f ⊤ = Submodule.comap g ⊥
r : RelSeries {(x, y) | JordanHolderLattice.IsMaximal x y} := RelSeries.smash t' s' ⋯
⊢ ↑t'.length + ↑s'.length = ↑t.length + ↑s.length

Tactic:
s',

Goal state after:
case pos
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁶ : Ring R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
N : Type u_3
P : Type u_4
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : AddCommGroup P
inst✝¹ : Module R N
inst✝ : Module R P
f : N →ₗ[R] M
g : M →ₗ[R] P
hf : Function.Injective ⇑f
hg : Function.Surjective ⇑g
H : Function.Exact ⇑f ⇑g
hP : IsFiniteLength R P
hN : IsFiniteLength R N
s : CompositionSeries (Submodule R P)
hs₁ : RelSeries.head s = ⊥
hs₂ : RelSeries.last s = ⊤
t : CompositionSeries (Submodule R N)
ht₁ : RelSeries.head t = ⊥
ht₂ : RelSeries.last t = ⊤
s' : CompositionSeries (Submodule R M) := RelSeries.map s { toFun := Submodule.comap g, map_rel' := ⋯ }
t' : CompositionSeries (Submodule R M) := RelSeries.map t { toFun := Submodule.map f, map_rel' := ⋯ }
hfg : Submodule.map f ⊤ = Submodule.comap g ⊥
r : RelSeries {(x, y) | JordanHolderLattice.IsMaximal x y} := RelSeries.smash t' s' ⋯
⊢ ↑t'.length + ↑(RelSeries.map s { toFun := Submodule.comap g, map_rel' := ⋯ }).length = ↑t.length + ↑s.length
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
ι : Type u_5
h✝ : Infinite ι
a✝ : Nontrivial M
m : ℕ
s : Finset ι
hs : s.card = m
⊢ length R (↥s →₀ M) = ↑m * length R M

Tactic:
simp [(Finsupp.linearEquivFunOnFinite R M _).length_eq, hs]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.AdicCompletion.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝³ : CommRing R
I : Ideal R
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : IsHausdorff I M
x y : M
h : ∀ (n : ℕ), x ≡ y [SMOD I ^ n • ⊤]
⊢ x = y

Tactic:
← sub_eq_zero

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝³ : CommRing R
I : Ideal R
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : IsHausdorff I M
x y : M
h : ∀ (n : ℕ), x ≡ y [SMOD I ^ n • ⊤]
⊢ x - y = 0