mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
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 : IsDomain R
inst✝ : Module.IsTorsionFree R M
x : L
φ₁ φ₂ : R
h : φ₁ ≠ φ₂
⊢ Disjoint (genWeightSpaceOf M φ₁ x) (genWeightSpaceOf M φ₂ x)

Tactic:
by
  rw [← LieSubmodule.disjoint_toSubmodule]
  dsimp [genWeightSpaceOf]
  exact Module.End.disjoint_genEigenspace _ h _ _

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

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
Φ : LinearMap.BilinForm R M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
h : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
x : L
y z : M
⊢ ⁅x, Φ y⁆ z - (Φ ⁅x, y⁆) z = (0 y) z

Tactic:
Module.Dual.lie_apply,

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
Φ : LinearMap.BilinForm R M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
h : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
x : L
y z : M
⊢ -(Φ y) ⁅x, z⁆ - (Φ ⁅x, y⁆) z = (0 y) z
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Semisimple.Basic

Goal state before:
pp: case inl
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}
S : Set (LieIdeal R L) := {I | IsAtom I}
hI : s.sup id ≤ s.sup id
⊢ ∃ t ⊆ s, s.sup id = t.sup id

pp: case inr
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
⊢ ∃ t ⊆ s, I = t.sup id

Tactic:
· exact ⟨s, Finset.Subset.rfl, rfl⟩

Goal state after:
case inr
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
⊢ ∃ t ⊆ s, I = t.sup id
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
y : L
hy : y ∈ id J
z : L
hz : z ∈ K
hx : y + z ∈ I
j : ↥J
this : ⁅↑j, z⁆ = 0 ∧ ⁅↑j, y⁆ + ⁅↑j, z⁆ = 0
⊢ ⁅j, ⟨y, hy⟩⁆ = 0

Tactic:
this.1,

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
y : L
hy : y ∈ id J
z : L
hz : z ∈ K
hx : y + z ∈ I
j : ↥J
this : 0 = 0 ∧ ⁅↑j, y⁆ + 0 = 0
⊢ ⁅j, ⟨y, hy⟩⁆ = 0
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih :
  ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → Algebra.adjoin K (f.rootSet (SplittingFieldAux n f)) = ⊤
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hfn : f.natDegree = n.succ
hndf : f.natDegree ≠ 0
hfn0 : f ≠ 0
hmf0 :
  map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) (X - C (AdjoinRoot.root f.factor)) *
      map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) f.removeFactor ≠
    0
⊢ Algebra.adjoin K
      ↑((map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor))
                (X - C (AdjoinRoot.root f.factor))).roots +
            (map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor))
                f.removeFactor).roots).toFinset =
    ⊤

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih :
  ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → Algebra.adjoin K (f.rootSet (SplittingFieldAux n f)) = ⊤
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hfn : f.natDegree = n.succ
hndf : f.natDegree ≠ 0
hfn0 : f ≠ 0
hmf0 :
  map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) (X - C (AdjoinRoot.root f.factor)) *
      map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) f.removeFactor ≠
    0
⊢ Algebra.adjoin K
      ↑((map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) X -
                map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor))
                  (C (AdjoinRoot.root f.factor))).roots +
            (map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor))
                f.removeFactor).roots).toFinset =
    ⊤
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝ : Field k
s : Finset (Monics k)
f : Monics k
h : f ∈ s
n : ℕ
⊢ (map (↑(toSplittingField s))
          (map (algebraMap k (MvPolynomial (Vars k) k)) ↑f - ∏ i, (X - C (MvPolynomial.X ⟨f, i⟩)))).coeff
      n =
    0

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
k : Type u
inst✝ : Field k
s : Finset (Monics k)
f : Monics k
h : f ∈ s
n : ℕ
⊢ (map (↑(toSplittingField s)) (map (algebraMap k (MvPolynomial (Vars k) k)) ↑f) -
          map (↑(toSplittingField s)) (∏ i, (X - C (MvPolynomial.X ⟨f, i⟩)))).coeff
      n =
    0
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝ : Field k
s : Finset (Monics k)
f : Monics k
h : f ∈ s
n : ℕ
⊢ (map (↑(toSplittingField s)) (map (algebraMap k (MvPolynomial (Vars k) k)) ↑f) -
          ∏ i, map (↑(toSplittingField s)) (X - C (MvPolynomial.X ⟨f, i⟩))).coeff
      n =
    0

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
k : Type u
inst✝ : Field k
s : Finset (Monics k)
f : Monics k
h : f ∈ s
n : ℕ
⊢ (map (↑(toSplittingField s)) (map (algebraMap k (MvPolynomial (Vars k) k)) ↑f) -
          ∏ x, (map (↑(toSplittingField s)) X - map (↑(toSplittingField s)) (C (MvPolynomial.X ⟨f, x⟩)))).coeff
      n =
    0
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: case mul_X
k : Type u
inst✝ : Field k
p : MvPolynomial (Vars k) k
fi : Vars k
ih :
  ∀ (z : AlgebraicClosure k), (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p = z → IsIntegral k ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p)
z : AlgebraicClosure k
hp : (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (p * MvPolynomial.X fi) = z
⊢ ∏ j,
      eval ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (MvPolynomial.X fi))
        (map (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (X - C (MvPolynomial.X ⟨fi.fst, j⟩))) =
    0

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
case mul_X
k : Type u
inst✝ : Field k
p : MvPolynomial (Vars k) k
fi : Vars k
ih :
  ∀ (z : AlgebraicClosure k), (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p = z → IsIntegral k ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p)
z : AlgebraicClosure k
hp : (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (p * MvPolynomial.X fi) = z
⊢ ∏ x,
      eval ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (MvPolynomial.X fi))
        (map (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) X -
          map (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (C (MvPolynomial.X ⟨fi.fst, x⟩))) =
    0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case lie.hx.a
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
y : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
yc : L
hyc : yc ∈ H
yl : L
hyl : yl ∈ lieSpan R L (range b.f)
yu : L
hyu : yu ∈ lieSpan R L (range b.e)
aux : yc + yl + yu = ⁅v, z⁆
⊢ ⁅yu, u⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
exact LieSubmodule.mem_sup_right <| LieSubalgebra.lie_mem _ hyu hu

Goal state after:
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
⊢ ∃ a b, 0 < b ∧ ∀ x ∈ corootSpace α, (a • α + b • χ) x = 0

Tactic:
refine ⟨a, b, Int.natCast_pos.mpr hb, fun x hx ↦ ?_⟩

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
⊢ (a • α + ↑b • χ) x = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y z : L
⊢ ⁅x, (traceForm R L M) y⁆ z - ((traceForm R L M) ⁅x, y⁆) z = (0 y) z

Tactic:
Module.Dual.lie_apply,

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y z : L
⊢ -((traceForm R L M) y) ⁅x, z⁆ - ((traceForm R L M) ⁅x, y⁆) z = (0 y) z
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = (trace R ↥N) ((φ x ∘ₗ φ y).restrict hy')

Tactic:
suffices ∀ m, ⁅x, ⁅y, m⁆⁆ ∈ N by
    have : (trace R { x // x ∈ N }) ((φ x ∘ₗ φ y).restrict _) = (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) :=
      (φ x ∘ₗ φ y).trace_restrict_eq_of_forall_mem _ this
    simp [this]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N
⊢ ∀ (m : M), ⁅x, ⁅y, m⁆⁆ ∈ 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✝ : 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
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple

Tactic:
suffices x = y by rwa [this, ← LieDerivation.coe_ad_apply_eq_ad_apply y, hy]

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
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: case refine_1
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
e : L
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
he₀ : e ≠ 0
f' : L
hfα : f' ∈ rootSpace H (-⇑α)
hf : ((killingForm K L) e) f' ≠ 0
hef✝ : ⁅e, f'⁆ = ((killingForm K L) e) f' • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α))
h : ↥H := ⟨⁅e, f'⁆, ⋯⟩
hh : α h ≠ 0
f : L := (2 * (α h)⁻¹) • f'
hef : ⁅⁅e, f⁆, e⁆ = 2 • e
contra : ⁅e, f⁆ = 0
⊢ False

Tactic:
contra

Goal state after:
case refine_1
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
e : L
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
he₀ : e ≠ 0
f' : L
hfα : f' ∈ rootSpace H (-⇑α)
hf : ((killingForm K L) e) f' ≠ 0
hef✝ : ⁅e, f'⁆ = ((killingForm K L) e) f' • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α))
h : ↥H := ⟨⁅e, f'⁆, ⋯⟩
hh : α h ≠ 0
f : L := (2 * (α h)⁻¹) • f'
hef : ⁅0, e⁆ = 2 • e
contra : ⁅e, f⁆ = 0
⊢ False
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).degree = ↑n
ih2 : (U R (↑n + 1)).degree = ↑n + 1
⊢ (U R (↑n + 2)).degree = ↑n + 2

Tactic:
have : (2 * X * U R (n + 1)).degree = ↑(n + 2) := by
      rw [mul_assoc, ← C_ofNat, degree_C_mul two_ne_zero, mul_comm, degree_mul_X, ih2]
      norm_cast

Goal state after:
case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).degree = ↑n
ih2 : (U R (↑n + 1)).degree = ↑n + 1
this : (2 * X * U R (↑n + 1)).degree = ↑(n + 2)
⊢ (U R (↑n + 2)).degree = ↑n + 2
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
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
⊢ b.borelUpper ≤ ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))

Tactic:
intro x hx
  replace hx : x ∈ lieSpan R L (range b.e) := by simpa [borelUpper] using hx
  induction hx using lieSpan_induction with
  | mem u hu =>
    obtain ⟨i, rfl⟩ := hu
    apply LieSubmodule.mem_iSup_of_mem (Pi.single i 1)
    simp only [ne_eq, Pi.single_eq_zero_iff, one_ne_zero, not_false_eq_true, nsmul_eq_mul, iSup_pos,
      LieModule.mem_genWeightSpace, Finset.sum_apply, Pi.mul_apply, Pi.natCast_apply,
      Subtype.forall, toEnd_mk]
    exact fun y hy ↦ ⟨1, by simp [Pi.single_apply]⟩
  | zero => simp
  | add _ _ _ _ hu hv => exact add_mem hu hv
  | smul t _ _ hu => exact SMulMemClass.smul_mem t hu
  | lie u v _ _ hu hv =>
    let s : Set (H → R) := {χ | ∃ n : ι → ℕ, n ≠ 0 ∧ χ = ∑ i, n i • b.baseSupp i}
    have hs : ∀ χ₁ ∈ s, ∀ χ₂ ∈ s, χ₁ + χ₂ ∈ s := by
      rintro - ⟨n₁, hn₁, rfl⟩ - ⟨n₂, hn₂, rfl⟩
      refine ⟨n₁ + n₂, by simp [hn₁], ?_⟩
      ext; simp [add_smul, Finset.sum_add_distrib]
    let e : {n : ι → ℕ | n ≠ 0} ≃ s :=
      .ofBijective (fun n ↦ ⟨∑ i, n.val i • b.baseSupp i, n.val, n.property, by ext; simp⟩) <| by
      refine ⟨fun n₁ n₂ h ↦ ?_, fun χ ↦ ?_⟩
      · ext i
        have := b.linearIndependent_baseSupp.restrict_scalars' ℕ
        refine Fintype.linearIndependent_iffₛ.mp this n₁ n₂ ?_ i
        ext v
        rw [Subtype.mk.injEq] at h
        simpa using congr_fun h v
      · use ⟨χ.property.choose, χ.property.choose_spec.1⟩
        ext i
        simpa using congr_fun χ.property.choose_spec.2.symm i
    replace hu : u ∈ ⨆ χ, ⨆ (_ : χ ∈ s), rootSpace H χ := by
      convert! hu; rw [iSup_subtype', iSup_subtype', ← e.iSup_comp]; rfl
    replace hv : v ∈ ⨆ χ, ⨆ (_ : χ ∈ s), rootSpace H χ := by
      convert! hv; rw [iSup_subtype', iSup_subtype', ← e.iSup_comp]; rfl
    convert! mem_biSup_genWeightSpace_of hs hu hv
    rw [iSup_subtype', iSup_subtype', ← e.iSup_comp]; rfl

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : Invertible 2
n : ℤ
⊢ T R n = Polynomial.C ⅟2 * (C R n).comp (2 * X)

Tactic:
rw [C_comp_two_mul_X, ← mul_assoc, ← map_ofNat Polynomial.C 2, ← map_mul, invOf_mul_self',
    map_one, one_mul]

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✝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
hg : g ∈ sU
⊢ g ≠ 0

Tactic:
contra

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
hg : g ∈ sU
contra : g = 0
⊢ False
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (T R (↑n + 1)) = T R' (↑n + 1)
ih2 : map f (T R ↑n) = T R' ↑n
⊢ map f (2 * X * T R (↑n + 1) - T R ↑n) = 2 * X * T R' (↑n + 1) - T R' ↑n

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (T R (↑n + 1)) = T R' (↑n + 1)
ih2 : map f (T R ↑n) = T R' ↑n
⊢ map f (2 * X * T R (↑n + 1)) - map f (T R ↑n) = 2 * X * T R' (↑n + 1) - T R' ↑n
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case neg_add_one
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (T R (-↑n)) = T R' (-↑n)
ih2 : map f (T R (-↑n + 1)) = T R' (-↑n + 1)
⊢ map f (2 * X * T R (-↑n) - T R (-↑n + 1)) = 2 * X * T R' (-↑n) - T R' (-↑n + 1)

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
case neg_add_one
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (T R (-↑n)) = T R' (-↑n)
ih2 : map f (T R (-↑n + 1)) = T R' (-↑n + 1)
⊢ map f (2 * X * T R (-↑n)) - map f (T R (-↑n + 1)) = 2 * X * T R' (-↑n) - T R' (-↑n + 1)
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (U R (↑n + 1)) = U R' (↑n + 1)
ih2 : map f (U R ↑n) = U R' ↑n
⊢ map f (2 * X * U R (↑n + 1) - U R ↑n) = 2 * X * U R' (↑n + 1) - U R' ↑n

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (U R (↑n + 1)) = U R' (↑n + 1)
ih2 : map f (U R ↑n) = U R' ↑n
⊢ map f (2 * X * U R (↑n + 1)) - map f (U R ↑n) = 2 * X * U R' (↑n + 1) - U R' ↑n
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case neg_add_one
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (U R (-↑n)) = U R' (-↑n)
ih2 : map f (U R (-↑n + 1)) = U R' (-↑n + 1)
⊢ map f (2 * X * U R (-↑n) - U R (-↑n + 1)) = 2 * X * U R' (-↑n) - U R' (-↑n + 1)

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
case neg_add_one
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (U R (-↑n)) = U R' (-↑n)
ih2 : map f (U R (-↑n + 1)) = U R' (-↑n + 1)
⊢ map f (2 * X * U R (-↑n)) - map f (U R (-↑n + 1)) = 2 * X * U R' (-↑n) - U R' (-↑n + 1)
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (C R (↑n + 1)) = C R' (↑n + 1)
ih2 : map f (C R ↑n) = C R' ↑n
⊢ map f (X * C R (↑n + 1) - C R ↑n) = X * C R' (↑n + 1) - C R' ↑n

Tactic:
Polynomial.map_sub,

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
R' : Type u_2
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : CommRing R'
f : R →+* R'
n : ℕ
ih1 : map f (C R (↑n + 1)) = C R' (↑n + 1)
ih2 : map f (C R ↑n) = C R' ↑n
⊢ map f (X * C R (↑n + 1)) - map f (C R ↑n) = X * C R' (↑n + 1) - C R' ↑n