mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Hermitian

Goal state before:
pp: α : Type u_1
m : Type u_3
n : Type u_4
inst✝² : NonUnitalSemiring α
inst✝¹ : StarRing α
inst✝ : Fintype n
A : Matrix m n α
⊢ A * Aᴴ = A * Aᴴ

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: m : Type u_1
n : Type u_2
p : Type u_4
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq m
A : Matrix m n R
B : Matrix n p R
⊢ (A * B).vec = (A * B).vec

pp: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
p : Type u_4
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq m
A : Matrix m n R
B : Matrix n p R
⊢ ∀ (x : R) (i j : m), Commute (1 i j) x

Tactic:
]

Goal state after:
case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
p : Type u_4
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq m
A : Matrix m n R
B : Matrix n p R
⊢ ∀ (x : R) (i j : m), Commute (1 i j) x
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Hermitian

Goal state before:
pp: α : Type u_1
m : Type u_3
n : Type u_4
inst✝² : NonUnitalSemiring α
inst✝¹ : StarRing α
inst✝ : Fintype m
A : Matrix m n α
⊢ Aᴴ * A = Aᴴ * A

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: α : Type u_1
m : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing α
inst✝³ : StarRing α
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : DecidableEq m
A : Matrix m m α
inst✝ : Invertible A
h : A⁻¹.IsHermitian
⊢ A⁻¹⁻¹.IsHermitian

Tactic:
]

Goal state after:
α : Type u_1
m : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing α
inst✝³ : StarRing α
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : DecidableEq m
A : Matrix m m α
inst✝ : Invertible A
h : A⁻¹.IsHermitian
⊢ A⁻¹⁻¹.IsHermitian
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Hermitian

Goal state before:
pp: α : Type u_1
m : Type u_3
inst✝³ : CommRing α
inst✝² : StarRing α
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : DecidableEq m
A : Matrix m m α
h : A.IsHermitian
k : ℤ
⊢ A ^ k = A ^ k

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: m : Type u_2
n : Type u_3
R : Type u_1
inst✝⁵ : NonUnitalSemiring R
inst✝⁴ : DecidableEq m
inst✝³ : Fintype m
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : StarAddMonoid R
x : m → R
A B : Matrix m n R
x' : n → R
⊢ ((diagonal x).map star).vec ⬝ᵥ kroneckerMap (fun x1 x2 ↦ x1 * x2) A B *ᵥ (diagonal x').vec =
    ((diagonal x).map star).vec ⬝ᵥ kroneckerMap (fun x1 x2 ↦ x1 * x2) A B *ᵥ (diagonal x').vec

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
⊢ 1 = 1

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: α : Type u_1
m : Type u_3
n : Type u_4
inst✝³ : CommRing α
inst✝² : StarRing α
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : DecidableEq m
A : Matrix m m α
B : Matrix m n α
D : Matrix n n α
hA : A.IsHermitian
hBAB : (Bᴴ * A⁻¹ * B).IsHermitian
⊢ A.IsHermitian ∧ Bᴴ = Bᴴ ∧ Bᴴᴴ = B ∧ D.IsHermitian ↔ (D - Bᴴ * A⁻¹ * B).IsHermitian

Tactic:
]

Goal state after:
α : Type u_1
m : Type u_3
n : Type u_4
inst✝³ : CommRing α
inst✝² : StarRing α
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : DecidableEq m
A : Matrix m m α
B : Matrix m n α
D : Matrix n n α
hA : A.IsHermitian
hBAB : (Bᴴ * A⁻¹ * B).IsHermitian
⊢ A.IsHermitian ∧ Bᴴ = Bᴴ ∧ Bᴴᴴ = B ∧ D.IsHermitian ↔ (D - Bᴴ * A⁻¹ * B).IsHermitian
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Hermitian

Goal state before:
pp: α : Type u_1
m : Type u_3
n : Type u_4
inst✝³ : CommRing α
inst✝² : StarRing α
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix m m α
B : Matrix m n α
D : Matrix n n α
hD : D.IsHermitian
⊢ (Matrix.fromBlocks D Bᴴ B A).IsHermitian ↔ (A - B * D⁻¹ * Bᴴ).IsHermitian

Tactic:
]

Goal state after:
α : Type u_1
m : Type u_3
n : Type u_4
inst✝³ : CommRing α
inst✝² : StarRing α
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix m m α
B : Matrix m n α
D : Matrix n n α
hD : D.IsHermitian
⊢ (Matrix.fromBlocks D Bᴴ B A).IsHermitian ↔ (A - B * D⁻¹ * Bᴴ).IsHermitian
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
h : ↑n ≠ 0
⊢ 0 = 0

pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
h : ↑n ≠ 0
⊢ n ≠ 0

Tactic:
]

Goal state after:
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
h : ↑n ≠ 0
⊢ n ≠ 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: case pos
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
h : n = 0
⊢ 1 = 1

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: case neg
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
h : ¬n = 0
⊢ 0 = 0

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
n : ℕ
⊢ (A ^ n)⁻¹ = (A ^ n)⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
n : ℕ
⊢ (A ^ (n + 1))⁻¹⁻¹ = (A ^ (n + 1))⁻¹⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: case succ
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
z : ℕ
a✝ : IsUnit (A ^ ↑z).det ↔ IsUnit A.det ∨ ↑z = 0
⊢ IsUnit A.det ↔ IsUnit A.det ∨ z.succ = 0

Tactic:
]

Goal state after:
case succ
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
z : ℕ
a✝ : IsUnit (A ^ ↑z).det ↔ IsUnit A.det ∨ ↑z = 0
⊢ IsUnit A.det ↔ IsUnit A.det ∨ z.succ = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: case pred
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
z : ℕ
a✝ : IsUnit (A ^ (-↑z)).det ↔ IsUnit A.det ∨ -↑z = 0
⊢ IsUnit A.det ↔ IsUnit A.det ∨ z.succ = 0

Tactic:
]

Goal state after:
case pred
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
z : ℕ
a✝ : IsUnit (A ^ (-↑z)).det ↔ IsUnit A.det ∨ -↑z = 0
⊢ IsUnit A.det ↔ IsUnit A.det ∨ z.succ = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Matrix

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
⊢ Set.range ⇑b ⊆ ↑(⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ)

Tactic:
]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
⊢ Set.range ⇑b ⊆ ↑(⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Matrix

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
⊢ ⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊤

Tactic:
rw [eq_top_iff, ← b.span_eq, Submodule.span_le]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
⊢ Set.range ⇑b ⊆ ↑(⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Matrix

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
i : n
⊢ ((toLin b b) (diagonal d)) (b i) = d i • b i

Tactic:
]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
i : n
⊢ ((toLin b b) (diagonal d)) (b i) = d i • b i
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ A ^ (n + 1) = A ^ (n + 1)

pp: case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ IsUnit (A ^ (n + 1)).det

Tactic:
]

Goal state after:
case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ IsUnit (A ^ (n + 1)).det
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ IsUnit (A.det ^ (n + 1))

Tactic:
]

Goal state after:
case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ IsUnit (A.det ^ (n + 1))
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Matrix

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this✝ : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
h_iSup : ⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊤
hμ_notMem : μ ∉ Set.range d
this : eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊥
⊢ False

Tactic:
]

Goal state after:
case mp
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this✝ : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
h_iSup : ⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊤
hμ_notMem : μ ∉ Set.range d
this : eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊥
⊢ False
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℤ
⊢ (A ^ n)⁻¹ = (A ^ n)⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁷ : DecidableEq n
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : Nontrivial R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
d : n → R
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
b : Basis n R M
this✝ : ∀ (i : n), HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) (d i)
hμ : ∀ (i : n), d i ≠ μ
h_eig : HasEigenvalue ((toLin b b) (diagonal d)) μ
h_iSup : ⨆ μ ∈ Set.range d, eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊤
hμ_notMem : μ ∉ Set.range d
this : eigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ = ⊥
⊢ False

Tactic:
exact h_eig this

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ (A ^ n)⁻¹ = (A ^ n)⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℕ
⊢ (A * A ^ n)⁻¹ * A = (A * A ^ n)⁻¹ * A

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : CommRing R
A : Matrix n n R
μ : R
hμ : eigenspace (toLin' A) μ ≠ ⊥
⊢ Nonempty n

Tactic:
]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : CommRing R
A : Matrix n n R
μ : R
hμ : eigenspace (toLin' A) μ ≠ ⊥
⊢ Nonempty n
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℤ
⊢ A ^ (n - 1) = A ^ (n - 1)

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
n : ℤ
⊢ A ^ n * A⁻¹ = A ^ n * A⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : Fintype n
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
d : n → R
μ : R
b : Basis n R M
inst✝ : IsDomain R
x : M
hx : x ∈ maxGenEigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ
k : ℕ
hk : (((toLin b b) (diagonal d) - μ • 1) ^ k) x = 0
j : n
⊢ (toLin b b) (diagonal d) - μ • 1 = (toLin b b) (diagonal d - diagonal (μ • 1))

Tactic:
]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : Fintype n
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
d : n → R
μ : R
b : Basis n R M
inst✝ : IsDomain R
x : M
hx : x ∈ maxGenEigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ
k : ℕ
hk : (((toLin b b) (diagonal d) - μ • 1) ^ k) x = 0
j : n
⊢ (toLin b b) (diagonal d) - μ • 1 = (toLin b b) (diagonal d - diagonal (μ • 1))
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: case pred
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
ha : IsUnit A.det
m : ℤ
n : ℕ
ihn : A ^ (m + -↑n) = A ^ m * A ^ (-↑n)
⊢ A ^ (m + (-↑n - 1)) = A ^ (m + (-↑n - 1))

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
k : ℕ
hm : 0 ≤ ↑k
l : ℕ
hn : 0 ≤ ↑l
⊢ A ^ k * A ^ l = A ^ k * A ^ l

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
i : ℤ
⊢ A * A ^ i = A * A ^ i

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
⊢ IsUnit (X.det ^ n.succ)

Tactic:
]

Goal state after:
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
⊢ IsUnit (X.det ^ n.succ)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
hx' : IsUnit (X ^ n.succ).det
⊢ IsUnit (Y.det ^ n.succ)

Tactic:
]

Goal state after:
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
hx' : IsUnit (X ^ n.succ).det
⊢ IsUnit (Y.det ^ n.succ)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Matrix

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : Fintype n
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
d : n → R
μ : R
b : Basis n R M
inst✝ : IsDomain R
x : M
hx : x ∈ maxGenEigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ
k : ℕ
hk : ∀ (j : n), (diagonal ((d - μ • 1) ^ k) *ᵥ ⇑(b.repr x)) j = 0
j : n
aux : (toLin b b) (diagonal d) - μ • 1 = (toLin b b) (diagonal (d - μ • 1))
⊢ (b.repr x) j = 0 ∨ d j = μ ∧ k ≠ 0

Tactic:
]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : Fintype n
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
d : n → R
μ : R
b : Basis n R M
inst✝ : IsDomain R
x : M
hx : x ∈ maxGenEigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ
k : ℕ
hk : ∀ (j : n), (diagonal ((d - μ • 1) ^ k) *ᵥ ⇑(b.repr x)) j = 0
j : n
aux : (toLin b b) (diagonal d) - μ • 1 = (toLin b b) (diagonal (d - μ • 1))
⊢ (b.repr x) j = 0 ∨ d j = μ ∧ k ≠ 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
hx' : IsUnit (X ^ n.succ).det
hy' : IsUnit (Y ^ n.succ).det
⊢ A * ↑hx'.unit⁻¹ • (X ^ n.succ).adjugate = ↑hy'.unit⁻¹ • (Y ^ n.succ).adjugate * A

Tactic:
]

Goal state after:
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
hx' : IsUnit (X ^ n.succ).det
hy' : IsUnit (Y ^ n.succ).det
⊢ A * ↑hx'.unit⁻¹ • (X ^ n.succ).adjugate = ↑hy'.unit⁻¹ • (Y ^ n.succ).adjugate * A
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A X Y : M
hx : IsUnit X.det
hy : IsUnit Y.det
h : SemiconjBy A X Y
n : ℕ
hx' : IsUnit (X ^ n.succ).det
hy' : IsUnit (Y ^ n.succ).det
⊢ A = A

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: case inr
R : Type u_1
n : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : DecidableEq n
inst✝⁴ : Fintype n
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
d : n → R
μ : R
b : Basis n R M
inst✝ : IsDomain R
x : M
hx : x ∈ maxGenEigenspace ((toLin b b) (diagonal d)) μ
k : ℕ
hk : ∀ (j : n), (b.repr x) j = 0 ∨ d j = μ ∧ k ≠ 0
j : n
hj : d j = μ ∧ k ≠ 0
⊢ d j • (b.repr x) j • b j = d j • (b.repr x) j • b j

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : Field R
d : n → R
μ : R
⊢ HasEigenvalue ((toLinAlgEquiv (Pi.basisFun R n)) (diagonal d)) μ ↔ μ ∈ Set.range d

Tactic:
]

Goal state after:
R : Type u_1
n : Type u_2
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : Field R
d : n → R
μ : R
⊢ HasEigenvalue ((toLinAlgEquiv (Pi.basisFun R n)) (diagonal d)) μ ↔ μ ∈ Set.range d
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ A ^ (↑m * ↑n) = A ^ (↑m * ↑n)

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ (A ^ (m * n.succ))⁻¹ = (A ^ (m * (n + 1)))⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ (A ^ (m.succ * n))⁻¹ = (A ^ ((m + 1) * n))⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n : Type u_2
R' : Type u_4
inst✝² : CommRing R'
inst✝¹ : PartialOrder R'
inst✝ : StarRing R'
M : Matrix n n R'
hM : M.PosSemidef
this : ∀ (a b c : R'), a * b * c = c * b * a
x : n →₀ R'
⊢ 0 ≤ x.sum fun x' v' ↦ x.sum fun x v ↦ star v * Mᵀ x x' * v'

Tactic:
]

Goal state after:
n : Type u_2
R' : Type u_4
inst✝² : CommRing R'
inst✝¹ : PartialOrder R'
inst✝ : StarRing R'
M : Matrix n n R'
hM : M.PosSemidef
this : ∀ (a b c : R'), a * b * c = c * b * a
x : n →₀ R'
⊢ 0 ≤ x.sum fun x' v' ↦ x.sum fun x v ↦ star v * Mᵀ x x' * v'
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ A ^ (m.succ * n.succ) = A ^ ((m + 1) * (n + 1))

pp: case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ IsUnit (A ^ ((m + 1) * (n + 1))).det

Tactic:
]

Goal state after:
case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ IsUnit (A ^ ((m + 1) * (n + 1))).det
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ IsUnit (A.det ^ ((m + 1) * (n + 1)))

Tactic:
]

Goal state after:
case h
n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℕ
⊢ IsUnit (A.det ^ ((m + 1) * (n + 1)))
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
h : IsUnit A.det
m n : ℤ
⊢ (A ^ n) ^ m = (A ^ n) ^ m

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
u : Mˣ
n : ℕ
⊢ ↑u ^ n = ↑u ^ n

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
u : Mˣ
k : ℕ
⊢ (↑u)⁻¹ ^ (k + 1) = (↑u)⁻¹ ^ (k + 1)

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝⁴ : DecidableEq n'
inst✝³ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Nonempty n'
inst✝ : Nontrivial R
A : M
ha : IsUnit A.det
z : ℤ
this : A ^ z = 0
⊢ ¬IsUnit 0

Tactic:
]

Goal state after:
n' : Type u_1
inst✝⁴ : DecidableEq n'
inst✝³ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Nonempty n'
inst✝ : Nontrivial R
A : M
ha : IsUnit A.det
z : ℤ
this : A ^ z = 0
⊢ ¬IsUnit 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZPow

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
ha : IsUnit A.det
z1 z2 : ℤ
⊢ A ^ z1 * (A ^ z2)⁻¹ = A ^ z1 * (A ^ z2)⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A B : M
h : Commute A B
n : ℕ
⊢ (B ^ n.succ * A ^ n.succ)⁻¹ = (B ^ (n + 1) * A ^ (n + 1))⁻¹

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
A : M
h : IsUnit A.det
⊢ 1 = 1

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
n : ℕ
⊢ Aᵀ ^ n = Aᵀ ^ n

Tactic:
]

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

Goal state before:
pp: n' : Type u_1
inst✝² : DecidableEq n'
inst✝¹ : Fintype n'
R : Type u_2
inst✝ : CommRing R
A : M
n : ℕ
⊢ (Aᵀ ^ (n + 1))⁻¹ = (Aᵀ ^ (n + 1))⁻¹

Tactic:
]

Goal state after: