mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
U : Submodule 𝕜 E
inst✝ : U.HasOrthogonalProjection
y : E
⊢ ∀ w ∈ U, ⟪y - ↑(U.orthogonalProjectionOnto y), w⟫ = 0

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
U : Submodule 𝕜 E
inst✝ : U.HasOrthogonalProjection
y : E
⊢ ∀ w ∈ U, ⟪y - ↑(U.orthogonalProjectionOnto y), w⟫ = 0
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Operator.Banach

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
𝕜' : Type u_2
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜'
σ : 𝕜 →+* 𝕜'
E : Type u_3
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜' F
f : E →SL[σ] F
σ' : 𝕜' →+* 𝕜
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomIsometric σ
inst✝¹ : RingHomIsometric σ'
inst✝ : CompleteSpace F
surj : Surjective ⇑f
A : ⋃ n, closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n) = Set.univ
n : ℕ
a : F
ε : ℝ
εpos : ε > 0
H : ball a ε ⊆ closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n)
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
y : F
hy : y ≠ 0
hc' : 1 < ‖σ c‖
d : 𝕜'
hd : d ≠ 0
ydlt : ‖d • y‖ < ε / 2
dinv : ‖d‖⁻¹ ≤ (ε / 2)⁻¹ * ‖σ c‖ * ‖y‖
δ : ℝ := ‖d‖ * ‖y‖ / 4
δpos : 0 < δ
this✝ : a + d • y ∈ ball a ε
z₁ : F
z₁im : z₁ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₁ : E
h₁ : dist (a + d • y) (f x₁) < δ
hx₁ : ‖x₁‖ < ↑n
xz₁ : f x₁ = z₁
this : a ∈ ball a ε
z₂ : F
z₂im : z₂ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₂ : E
h₂ : dist a (f x₂) < δ
hx₂ : ‖x₂‖ < ↑n
xz₂ : f x₂ = z₂
x : E := x₁ - x₂
I : ‖f x - d • y‖ ≤ 2 * δ
⊢ ‖d‖⁻¹ * ‖f x - d • y‖ = ‖d‖⁻¹ * ‖f x - d • y‖

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
h : K.starProjection v = v
⊢ K.starProjection v ∈ K

Tactic:
]

Goal state after:
case refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
h : K.starProjection v = v
⊢ K.starProjection v ∈ K
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
h : K.orthogonalProjectionOnto v = 0
⊢ v - ↑(K.orthogonalProjectionOnto v) ∈ Kᗮ

Tactic:
]

Goal state after:
case refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
h : K.orthogonalProjectionOnto v = 0
⊢ v - ↑(K.orthogonalProjectionOnto v) ∈ Kᗮ
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
U : Submodule 𝕜 E
inst✝ : U.HasOrthogonalProjection
⊢ (LinearMap.id - ↑U.starProjection).range = (LinearMap.id - ↑U.starProjection).range

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case refine_2
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : RCLike 𝕜
E : Type u_4
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E'
inst✝³ : InnerProductSpace 𝕜 E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E'
f : E →ₗᵢ[𝕜] E'
p : Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : p.HasOrthogonalProjection
inst✝ : (map f.toLinearMap p).HasOrthogonalProjection
x x' : E
hx' : x' ∈ ↑p
⊢ 0 = 0

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
w : F
hw : w ∈ W
⊢ ⟪w, ↑v⟫_ℝ = 0

Tactic:
]

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
w : F
hw : w ∈ W
⊢ ⟪w, ↑v⟫_ℝ = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
⊢ 0 = 0

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
⊢ ⊥.starProjection = 0

Tactic:
by
  rw [starProjection, orthogonalProjectionOnto_bot, ContinuousLinearMap.comp_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: case neg
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
⊢ ∃ l, l.length ≤ n + 1 ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod

Tactic:
let x : F := v - φ v

Goal state after:
case neg
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
⊢ ∃ l, l.length ≤ n + 1 ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case hvm
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v w : E
⊢ ∃ a, a • v = ⟪v, w⟫ • v

Tactic:
]

Goal state after:
case hvm
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v w : E
⊢ ∃ a, a • v = ⟪v, w⟫ • v
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case hvo
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v w : E
⊢ ⟪↑‖v‖ ^ 2 • w - ⟪v, w⟫ • v, v⟫ = 0

Tactic:
]

Goal state after:
case hvo
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v w : E
⊢ ⟪↑‖v‖ ^ 2 • w - ⟪v, w⟫ • v, v⟫ = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case pos
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v w : E
hv : v = 0
⊢ (𝕜 ∙ 0).starProjection w = (⟪0, w⟫ / ↑(‖0‖ ^ 2)) • 0

Tactic:
]

Goal state after:
case pos
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v w : E
hv : v = 0
⊢ (𝕜 ∙ 0).starProjection w = (⟪0, w⟫ / ↑(‖0‖ ^ 2)) • 0
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Operator.Banach

Goal state before:
pp: case inr
𝕜 : Type u_1
𝕜' : Type u_2
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜'
σ : 𝕜 →+* 𝕜'
E : Type u_3
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜' F
f : E →SL[σ] F
σ' : 𝕜' →+* 𝕜
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomIsometric σ
inst✝¹ : RingHomIsometric σ'
inst✝ : CompleteSpace F
surj : Surjective ⇑f
A : ⋃ n, closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n) = Set.univ
n : ℕ
a : F
ε : ℝ
εpos : ε > 0
H : ball a ε ⊆ closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n)
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
y : F
hy : y ≠ 0
hc' : 1 < ‖σ c‖
d : 𝕜'
hd : d ≠ 0
ydlt : ‖d • y‖ < ε / 2
dinv : ‖d‖⁻¹ ≤ (ε / 2)⁻¹ * ‖σ c‖ * ‖y‖
δ : ℝ := ‖d‖ * ‖y‖ / 4
δpos : 0 < δ
this✝ : a + d • y ∈ ball a ε
z₁ : F
z₁im : z₁ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₁ : E
h₁ : dist (a + d • y) (f x₁) < δ
hx₁ : ‖x₁‖ < ↑n
xz₁ : f x₁ = z₁
this : a ∈ ball a ε
z₂ : F
z₂im : z₂ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₂ : E
h₂ : dist a (f x₂) < δ
hx₂ : ‖x₂‖ < ↑n
xz₂ : f x₂ = z₂
x : E := x₁ - x₂
I : ‖f x - d • y‖ ≤ 2 * δ
J : dist (f (σ' d⁻¹ • x)) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖
⊢ ∃ x, dist (f x) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖ ∧ ‖x‖ ≤ (ε / 2)⁻¹ * ‖c‖ * 2 * ↑n * ‖y‖

Tactic:
]

Goal state after:
case inr
𝕜 : Type u_1
𝕜' : Type u_2
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜'
σ : 𝕜 →+* 𝕜'
E : Type u_3
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜' F
f : E →SL[σ] F
σ' : 𝕜' →+* 𝕜
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomIsometric σ
inst✝¹ : RingHomIsometric σ'
inst✝ : CompleteSpace F
surj : Surjective ⇑f
A : ⋃ n, closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n) = Set.univ
n : ℕ
a : F
ε : ℝ
εpos : ε > 0
H : ball a ε ⊆ closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n)
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
y : F
hy : y ≠ 0
hc' : 1 < ‖σ c‖
d : 𝕜'
hd : d ≠ 0
ydlt : ‖d • y‖ < ε / 2
dinv : ‖d‖⁻¹ ≤ (ε / 2)⁻¹ * ‖σ c‖ * ‖y‖
δ : ℝ := ‖d‖ * ‖y‖ / 4
δpos : 0 < δ
this✝ : a + d • y ∈ ball a ε
z₁ : F
z₁im : z₁ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₁ : E
h₁ : dist (a + d • y) (f x₁) < δ
hx₁ : ‖x₁‖ < ↑n
xz₁ : f x₁ = z₁
this : a ∈ ball a ε
z₂ : F
z₂im : z₂ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₂ : E
h₂ : dist a (f x₂) < δ
hx₂ : ‖x₂‖ < ↑n
xz₂ : f x₂ = z₂
x : E := x₁ - x₂
I : ‖f x - d • y‖ ≤ 2 * δ
J : dist (f (σ' d⁻¹ • x)) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖
⊢ ∃ x, dist (f x) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖ ∧ ‖x‖ ≤ (ε / 2)⁻¹ * ‖c‖ * 2 * ↑n * ‖y‖
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Operator.Banach

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
𝕜' : Type u_2
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜'
σ : 𝕜 →+* 𝕜'
E : Type u_3
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜' F
f : E →SL[σ] F
σ' : 𝕜' →+* 𝕜
inst✝³ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝² : RingHomIsometric σ
inst✝¹ : RingHomIsometric σ'
inst✝ : CompleteSpace F
surj : Surjective ⇑f
A : ⋃ n, closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n) = Set.univ
n : ℕ
a : F
ε : ℝ
εpos : ε > 0
H : ball a ε ⊆ closure[PseudoMetricSpace.toUniformSpace.toTopologicalSpace] (⇑f '' ball 0 ↑n)
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
y : F
hy : y ≠ 0
hc' : 1 < ‖σ c‖
d : 𝕜'
hd : d ≠ 0
ydlt : ‖d • y‖ < ε / 2
dinv : ‖d‖⁻¹ ≤ (ε / 2)⁻¹ * ‖σ c‖ * ‖y‖
δ : ℝ := ‖d‖ * ‖y‖ / 4
δpos : 0 < δ
this✝ : a + d • y ∈ ball a ε
z₁ : F
z₁im : z₁ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₁ : E
h₁ : dist (a + d • y) (f x₁) < δ
hx₁ : ‖x₁‖ < ↑n
xz₁ : f x₁ = z₁
this : a ∈ ball a ε
z₂ : F
z₂im : z₂ ∈ ⇑f '' ball 0 ↑n
x₂ : E
h₂ : dist a (f x₂) < δ
hx₂ : ‖x₂‖ < ↑n
xz₂ : f x₂ = z₂
x : E := x₁ - x₂
I : ‖f x - d • y‖ ≤ 2 * δ
J : dist (f (σ' d⁻¹ • x)) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖
⊢ ‖d‖⁻¹ * ‖x‖ = ‖d‖⁻¹ * ‖x₁ - x₂‖

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
w : F
hw : ρ (φ w) = w
⊢ w = w

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v : E
hv : ‖v‖ = 1
w : E
⊢ (𝕜 ∙ v).starProjection w = ↑(‖v‖ ^ 2) • (𝕜 ∙ v).starProjection w

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v : E
hv : ‖v‖ = 1
w : E
⊢ (𝕜 ∙ v).starProjection w = ↑(‖v‖ ^ 2) • (𝕜 ∙ v).starProjection w
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
U V : Submodule 𝕜 E
inst✝ : U.HasOrthogonalProjection
h : U.orthogonalProjectionOnto ∘SL V.subtypeL = 0
u : E
hu : u ∈ U
v : E
hv : v ∈ V
this : U.orthogonalProjectionOnto v = 0
⊢ v = v

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
U V : Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : U.HasOrthogonalProjection
inst✝ : V.HasOrthogonalProjection
h : U.starProjection ∘SL V.starProjection = 0
⊢ U.orthogonalProjectionOnto ∘SL V.subtypeL = 0

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
U V : Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : U.HasOrthogonalProjection
inst✝ : V.HasOrthogonalProjection
h : U.starProjection ∘SL V.starProjection = 0
⊢ U.orthogonalProjectionOnto ∘SL V.subtypeL = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : Kᗮ.HasOrthogonalProjection
v : E
hv : v ∈ K
⊢ Kᗮ.orthogonalProjectionOnto v = 0

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : Kᗮ.HasOrthogonalProjection
v : E
hv : v ∈ K
⊢ Kᗮ.orthogonalProjectionOnto v = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
U V : Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : U.HasOrthogonalProjection
inst✝ : V.HasOrthogonalProjection
h : U ≤ V
x✝ : E
⊢ ((U.subtypeL ∘SL U.orthogonalProjectionOnto) ∘SL V.starProjection) x✝ = U.starProjection x✝

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
U V : Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : U.HasOrthogonalProjection
inst✝ : V.HasOrthogonalProjection
h : U ≤ V
x✝ : E
⊢ ((U.subtypeL ∘SL U.orthogonalProjectionOnto) ∘SL V.starProjection) x✝ = U.starProjection x✝
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v : E
⊢ (𝕜 ∙ v)ᗮ.orthogonalProjectionOnto v = 0

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
v : E
⊢ (𝕜 ∙ v)ᗮ.orthogonalProjectionOnto v = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
x : E
S : Submodule 𝕜 E
inst✝ : S.HasOrthogonalProjection
⊢ ‖x‖ ^ 2 = ‖x‖ ^ 2

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
w : F
hw : w ∈ W
⊢ ρ w = w

Tactic:
]

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
w : F
hw : w ∈ W
⊢ ρ w = w
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
u : ↥K
v : E
⊢ ⟪K.starProjection v, ↑u⟫ = ⟪K.starProjection v, ↑u⟫

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
u : ↥K
v : E
⊢ ⟪v, ↑u⟫ = ⟪v, ↑u⟫

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
u : ↥K
v : E
⊢ (starRingEnd 𝕜) ⟪v, ↑u⟫ = (starRingEnd 𝕜) ⟪v, ↑u⟫

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
w : F
hw : w ∈ W
⊢ ⟪w, x⟫_ℝ = 0

Tactic:
]

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
w : F
hw : w ∈ W
⊢ ⟪w, x⟫_ℝ = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
p : E →ₗ[𝕜] E
hp : p.IsSymmetricProjection
this : p.range.HasOrthogonalProjection
x : E
⊢ x - p x ∈ p.ker

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
p : E →ₗ[𝕜] E
hp : p.IsSymmetricProjection
this : p.range.HasOrthogonalProjection
x : E
⊢ x - p x ∈ p.ker
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
h : K.starProjection v = 0
w : E
hw : w ∈ K
⊢ 0 = 0

Tactic:
]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this✝ : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
H₂V : W ≤ V
this : ρ ↑v = φ ↑v
⊢ ρ (ρ ↑v) = ↑v

Tactic:
]

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this✝ : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
H₂V : W ≤ V
this : ρ ↑v = φ ↑v
⊢ ρ (ρ ↑v) = ↑v
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
⊢ ‖v‖ * ‖v‖ =
    ‖v - ↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖ * ‖v - ↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖ +
      ‖↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖ * ‖↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖

Tactic:
]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
⊢ ‖v‖ * ‖v‖ =
    ‖v - ↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖ * ‖v - ↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖ +
      ‖↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖ * ‖↑(K.orthogonalProjectionOnto v)‖