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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
hs : f.IsFinitelySemisimple
this : ∀ (p : Submodule R M) (hp₁ : p ∈ f.invtSubmodule), Module.Finite R ↥p → LinearMap.restrict f hp₁ = 0
x : M
k : ℕ
hk : f ^ k = 0
p : Submodule R M := Submodule.span R {x_1 | ∃ i, ∃ (_ : i ≤ k), (f ^ i) x = x_1}
⊢ p ∈ f.invtSubmodule

Tactic:
simp only [mem_invtSubmodule, p, Submodule.span_le]

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
hs : f.IsFinitelySemisimple
this : ∀ (p : Submodule R M) (hp₁ : p ∈ f.invtSubmodule), Module.Finite R ↥p → LinearMap.restrict f hp₁ = 0
x : M
k : ℕ
hk : f ^ k = 0
p : Submodule R M := Submodule.span R {x_1 | ∃ i, ∃ (_ : i ≤ k), (f ^ i) x = x_1}
⊢ {x_1 | ∃ i, ∃ (_ : i ≤ k), (f ^ i) x = x_1} ⊆
    ↑(Submodule.comap f (Submodule.span R {x_1 | ∃ i, ∃ (_ : i ≤ k), (f ^ i) x = x_1}))
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
inst✝¹ : Module ℚ M
inst✝ : Module ℚ N
fM : End R M
fN : End R N
g : M →ₗ[R] N
hfM : IsNilpotent fM
hfN : IsNilpotent fN
h : fN ∘ₗ g = g ∘ₗ fM
m : M
⊢ (exp fN ∘ₗ g) m = (g ∘ₗ exp fM) m

Tactic:
obtain ⟨k, hfM⟩ := hfM

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
inst✝¹ : Module ℚ M
inst✝ : Module ℚ N
fM : End R M
fN : End R N
g : M →ₗ[R] N
hfN : IsNilpotent fN
h : fN ∘ₗ g = g ∘ₗ fM
m : M
k : ℕ
hfM : fM ^ k = 0
⊢ (exp fN ∘ₗ g) m = (g ∘ₗ exp fM) m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: case refine_3.refine_1
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
⊢ ((bracket' R A L L) 0) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) 0 = 0

Tactic:
simp only [map_zero, add_zero, LinearMap.zero_apply]

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

Goal state before:
pp: case refine_3.refine_2.refine_1
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
a₁ : A
l₁ : L
⊢ ((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) 0 + ((bracket' R A L L) 0) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁) = 0

Tactic:
simp only [map_zero, add_zero, LinearMap.zero_apply]

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

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : Algebra R A
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 : A ⊗[R] L
z : A ⊗[R] M
⊢ ((bracket' R A L M) 0) (((bracket' R A L M) y) z) =
    ((bracket' R A L M) (((bracket' R A L L) 0) y)) z + ((bracket' R A L M) y) (((bracket' R A L M) 0) z)

Tactic:
simp only [map_zero, add_zero, LinearMap.zero_apply]

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

Goal state before:
pp: case succ.a
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
k : ℕ
ih : ∀ (x : L), x ∈ derivedSeriesOfIdeal R L k ⊤ ↔ x ∈ derivedSeriesOfIdeal ℤ L k ⊤
⊢ ↑(Submodule.span R {x | ∃ x_1 ∈ derivedSeriesOfIdeal ℤ L k ⊤, ∃ n ∈ derivedSeriesOfIdeal ℤ L k ⊤, ⁅x_1, n⁆ = x}) ⊆
    ↑(Submodule.span ℤ {x | ∃ x_1 ∈ derivedSeriesOfIdeal ℤ L k ⊤, ∃ n ∈ derivedSeriesOfIdeal ℤ L k ⊤, ⁅x_1, n⁆ = x})

Tactic:
exact coe_derivedSeries_eq_int_aux _ _ L k ih

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

Goal state before:
pp: case refine_2.refine_1
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : Algebra R A
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 : A ⊗[R] L
z : A ⊗[R] M
a₁ : A
l₁ : L
⊢ ((bracket' R A L M) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) (((bracket' R A L M) 0) z) =
    ((bracket' R A L M) (((bracket' R A L L) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) 0)) z +
      ((bracket' R A L M) 0) (((bracket' R A L M) (a₁ ⊗ₜ[R] l₁)) z)

Tactic:
simp only [map_zero, add_zero, LinearMap.zero_apply]

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

Goal state before:
pp: case h_2
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
h : IsSolvable ↥I
x✝ k✝ : ℕ
heq✝ : derivedLengthOfIdeal R L I = k✝.succ
⊢ derivedSeriesOfIdeal R L k✝ I = ⊥ ↔ I = ⊥

Tactic:
rename_i k h

Goal state after:
case h_2
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
h✝ : IsSolvable ↥I
x✝ k : ℕ
h : derivedLengthOfIdeal R L I = k.succ
⊢ derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥ ↔ I = ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
N : LieSubmodule R L M
x : A ⊗[R] L
c : ↑↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N) →₀ A
hm : (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) c ∈ Submodule.span A ↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N)
a : A
y : L
⊢ ((toEnd A (A ⊗[R] L) (A ⊗[R] M)) (a ⊗ₜ[R] y)) (c.sum fun i a ↦ a • ↑i) ∈ Submodule.baseChange A ↑N

Tactic:
Finsupp.sum,

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
N : LieSubmodule R L M
x : A ⊗[R] L
c : ↑↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N) →₀ A
hm : (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) c ∈ Submodule.span A ↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N)
a : A
y : L
⊢ ((toEnd A (A ⊗[R] L) (A ⊗[R] M)) (a ⊗ₜ[R] y)) (∑ x ∈ c.support, c x • ↑x) ∈ Submodule.baseChange A ↑N
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
N : LieSubmodule R L M
x : A ⊗[R] L
c : ↑↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N) →₀ A
hm : (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) c ∈ Submodule.span A ↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N)
y z : A ⊗[R] L
hy : ⁅y, (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) c⁆ ∈ Submodule.baseChange A ↑N
hz : ⁅z, (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) c⁆ ∈ Submodule.baseChange A ↑N
⊢ ⁅y + z, (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) c⁆ ∈ Submodule.baseChange A ↑N

Tactic:
· rw [add_lie]
        exact ((N : Submodule R M).baseChange A).add_mem hy hz

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

Goal state before:
pp: L : Type v
M : Type w
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsNilpotent L M
s : Set ℕ := {k | lowerCentralSeries ℤ L M k = ⊥}
hs : s.Nonempty
⊢ sInf s = 0 ↔ Subsingleton (LieSubmodule ℤ L M)

Tactic:
← subsingleton_iff_bot_eq_top,

Goal state after:
L : Type v
M : Type w
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsNilpotent L M
s : Set ℕ := {k | lowerCentralSeries ℤ L M k = ⊥}
hs : s.Nonempty
⊢ sInf s = 0 ↔ ⊥ = ⊤
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case mpr
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
L₂ : Type u_1
M₂ : Type u_2
inst✝⁵ : LieRing L₂
inst✝⁴ : LieAlgebra R L₂
inst✝³ : AddCommGroup M₂
inst✝² : Module R M₂
inst✝¹ : LieRingModule L₂ M₂
inst✝ : LieModule R L₂ M₂
f : L ≃ₗ⁅R⁆ L₂
g : M ≃ₗ[R] M₂
hfg : ∀ (x : L) (m : M), ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆
h : LieModule.IsNilpotent L₂ M₂
⊢ LieModule.IsNilpotent L M

Tactic:
have hg : Surjective (g.symm : M₂ →ₗ[R] M) := g.symm.surjective
    refine f.symm.surjective.lieModuleIsNilpotent (fun x m => ?_) hg
    rw [LinearEquiv.coe_coe, LieEquiv.coe_toLieHom, ← g.symm_apply_apply ⁅f.symm x, g.symm m⁆, ←
      hfg, f.apply_symm_apply, g.apply_symm_apply]

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

Goal state before:
pp: case succ.mp
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k
⊢ ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = ⁅y, z⁆

Tactic:
← LieSubmodule.mem_toSubmodule,

Goal state after:
case succ.mp
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k)
⊢ ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = ⁅y, z⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ.mpr.mk
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
val✝ : L ⧸ I
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k
⊢ ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = ⁅y, z⁆

Tactic:
← LieSubmodule.mem_toSubmodule,

Goal state after:
case succ.mpr.mk
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
val✝ : L ⧸ I
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = ⁅y, z⁆
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Singleton

Goal state before:
pp: A : Type u_1
B : Type u_2
C : Type u_3
inst✝⁶ : CommSemiring A
inst✝⁵ : CommSemiring B
inst✝⁴ : CommSemiring C
inst✝³ : Algebra A B
inst✝² : Algebra B C
inst✝¹ : Algebra A C
inst✝ : IsScalarTower A B C
b : B
c : ↥A[(algebraMap B C) b]
p : A[X]
hp : (aeval ((algebraMap B C) b)) p = ↑c
⊢ ∃ a, (adjoinAlgebraMap b) a = c

Tactic:
aesop (add safe ((aeval_algebraMap_apply C b p).symm))

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
⊢ ((prodXSubSMul G F x).toSubring (subfield G F).toSubring ⋯).Monic

Tactic:
rw [Polynomial.monic_toSubring]

Goal state after:
G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
⊢ (prodXSubSMul G F x).Monic
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: case splits'
F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁸ : Field K
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Algebra K L
inst✝⁴ : Algebra F K
inst✝³ : Algebra F L
inst✝² : IsScalarTower F K L
f g : F[X]
hf : f ≠ 0
hg : g ≠ 0
inst✝¹ : IsSplittingField F K f
inst✝ : IsSplittingField K L (Polynomial.map (algebraMap F K) g)
⊢ (Polynomial.map (algebraMap F L) (f * g)).Splits

Tactic:
rw [Polynomial.map_mul, IsScalarTower.algebraMap_eq F K L, ← map_map, ← map_map]

Goal state after:
case splits'
F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁸ : Field K
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Algebra K L
inst✝⁴ : Algebra F K
inst✝³ : Algebra F L
inst✝² : IsScalarTower F K L
f g : F[X]
hf : f ≠ 0
hg : g ≠ 0
inst✝¹ : IsSplittingField F K f
inst✝ : IsSplittingField K L (Polynomial.map (algebraMap F K) g)
⊢ (Polynomial.map (algebraMap K L) (Polynomial.map (algebraMap F K) f) *
      Polynomial.map (algebraMap K L) (Polynomial.map (algebraMap F K) g)).Splits
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Dimension

Goal state before:
pp: case neg.inr
R : Type u
S : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : StrongRankCondition R
inst✝³ : CommRing S
inst✝² : Algebra R S
A B : Subalgebra R S
inst✝¹ : Free R ↥A
inst✝ : Free R ↥B
h : ¬(Module.Finite R ↥A ∧ Module.Finite R ↥B)
this :
  ∀ (A B : Subalgebra R S) [Free R ↥A] [Free R ↥B],
    ¬(Module.Finite R ↥A ∧ Module.Finite R ↥B) → ¬Module.Finite R ↥A → finrank R ↥(A ⊔ B) ≤ finrank R ↥A * finrank R ↥B
hA : ¬¬Module.Finite R ↥A
⊢ finrank R ↥(A ⊔ B) ≤ finrank R ↥A * finrank R ↥B

Tactic:
have := this B A (fun h' ↦ h h'.symm) (not_and.1 h (of_not_not hA))

Goal state after:
case neg.inr
R : Type u
S : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : StrongRankCondition R
inst✝³ : CommRing S
inst✝² : Algebra R S
A B : Subalgebra R S
inst✝¹ : Free R ↥A
inst✝ : Free R ↥B
h : ¬(Module.Finite R ↥A ∧ Module.Finite R ↥B)
this✝ :
  ∀ (A B : Subalgebra R S) [Free R ↥A] [Free R ↥B],
    ¬(Module.Finite R ↥A ∧ Module.Finite R ↥B) → ¬Module.Finite R ↥A → finrank R ↥(A ⊔ B) ≤ finrank R ↥A * finrank R ↥B
hA : ¬¬Module.Finite R ↥A
this : finrank R ↥(B ⊔ A) ≤ finrank R ↥B * finrank R ↥A
⊢ finrank R ↥(A ⊔ B) ≤ finrank R ↥A * finrank R ↥B
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Field

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x : L
r : K
g : (map (algebraMap K L) (minpoly K x)).Splits
⊢ (map (algebraMap K L) (minpoly K ((algebraMap K L) r - x))).Splits

Tactic:
simpa only [neg_sub] using minpoly_neg_splits (minpoly_sub_algebraMap_splits r g)

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
ha : (σ a).Nonempty
n : ℕ
⊢ σ (a ^ n) = (fun x ↦ x ^ n) '' σ a

Tactic:
simpa only [aeval_X_pow, eval_X_pow] using map_polynomial_aeval_of_nonempty a (X ^ n) ha

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
hp : Nat.Prime (finrank F E)
⊢ IsSimpleOrder (IntermediateField F E)

Tactic:
by
  refine { toNontrivial := ?_, eq_bot_or_eq_top := ?_ }
  · exact ⟨⊥, ⊤, fun h ↦ Nat.prime_one_false (bot_eq_top_iff_finrank_eq_one.mp h ▸ hp)⟩
  · intro K
    simpa [← toSubalgebra_strictMono.apply_eq_bot_iff, ← toSubalgebra_strictMono.apply_eq_top_iff]
      using (Subalgebra.isSimpleOrder_of_finrank_prime _ _ hp).eq_bot_or_eq_top K.toSubalgebra

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝³ : Field F
E : Type u_2
inst✝² : Field E
inst✝¹ : Algebra F E
α : E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hprim : F⟮α⟯ = ⊤
K : IntermediateField F E
g : E[X] := Polynomial.map (algebraMap (↥K) E) (minpoly (↥K) α)
K' : IntermediateField F E := adjoin F ↑g.coeffs
hsub : K' ≤ K
dvd_g : minpoly (↥K') α ∣ g.toSubring K'.toSubring ⋯
finrank_eq : ∀ (K : IntermediateField F E), finrank (↥K) E = (minpoly (↥K) α).natDegree
⊢ (minpoly (↥K') α).natDegree ≤ (minpoly (↥K) α).natDegree

Tactic:
convert!
    natDegree_le_of_dvd dvd_g
      ((g.monic_toSubring _ _).mpr <| (minpoly.monic <| .of_finite K α).map _).ne_zero using 1

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝³ : Field F
E : Type u_2
inst✝² : Field E
inst✝¹ : Algebra F E
α : E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hprim : F⟮α⟯ = ⊤
K : IntermediateField F E
g : E[X] := Polynomial.map (algebraMap (↥K) E) (minpoly (↥K) α)
K' : IntermediateField F E := adjoin F ↑g.coeffs
hsub : K' ≤ K
dvd_g : minpoly (↥K') α ∣ g.toSubring K'.toSubring ⋯
finrank_eq : ∀ (K : IntermediateField F E), finrank (↥K) E = (minpoly (↥K) α).natDegree
⊢ (minpoly (↥K) α).natDegree = (g.toSubring K'.toSubring ⋯).natDegree
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
pp: case refine_1
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁸ : Field F
inst✝⁷ : Field E
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : Algebra F E
inst✝⁴ : Algebra F K
S : Set E
L : Type u_4
inst✝³ : Field L
inst✝² : Algebra F L
inst✝¹ : Algebra L E
inst✝ : IsScalarTower F L E
f : L →ₐ[F] K
hK : ∀ s ∈ S, IsIntegral L s ∧ (Polynomial.map f.toRingHom (minpoly L s)).Splits
L' : IntermediateField F E := (IsScalarTower.toAlgHom F L E).fieldRange
f' : ↥L' →ₐ[F] K := f.comp ↑(AlgEquiv.ofInjectiveField (IsScalarTower.toAlgHom F L E)).symm
s : E
hs : s ∈ S
⊢ IsIntegral (↥L') s ∧ (Polynomial.map f'.toRingHom (minpoly (↥L') s)).Splits

Tactic:
let : Algebra L L' := (AlgEquiv.ofInjectiveField _).toRingHom.toAlgebra

Goal state after:
case refine_1
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁸ : Field F
inst✝⁷ : Field E
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : Algebra F E
inst✝⁴ : Algebra F K
S : Set E
L : Type u_4
inst✝³ : Field L
inst✝² : Algebra F L
inst✝¹ : Algebra L E
inst✝ : IsScalarTower F L E
f : L →ₐ[F] K
hK : ∀ s ∈ S, IsIntegral L s ∧ (Polynomial.map f.toRingHom (minpoly L s)).Splits
L' : IntermediateField F E := (IsScalarTower.toAlgHom F L E).fieldRange
f' : ↥L' →ₐ[F] K := f.comp ↑(AlgEquiv.ofInjectiveField (IsScalarTower.toAlgHom F L E)).symm
s : E
hs : s ∈ S
this : Algebra L ↥L' := (AlgEquiv.ofInjectiveField (IsScalarTower.toAlgHom F L E)).toRingEquiv.toRingHom.toAlgebra
⊢ IsIntegral (↥L') s ∧ (Polynomial.map f'.toRingHom (minpoly (↥L') s)).Splits
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
pp: case refine_2
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field E
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra F E
inst✝ : Algebra F K
S : Set E
hK : ∀ s ∈ S, IsIntegral F s ∧ (Polynomial.map (algebraMap F K) (minpoly F s)).Splits
L : IntermediateField F E
f : ↥L →ₐ[F] K
hL : L ≤ adjoin F S
φ : Lifts F E K
hfφ : { carrier := L, emb := f } ≤ φ
hφ : IsMax φ
⊢ (φ.emb.comp (inclusion ⋯)).comp (inclusion hL) = f

Tactic:
ext; apply hfφ.2

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
H₂ : ¬IsUnit (f.comp g)
p : K[X]
hp₁ : Irreducible p
hp₂ : p ∣ f.comp g
this✝¹ : Fact (Irreducible p)
Kx : Type u := AdjoinRoot p
this✝ : Module.Finite K (AdjoinRoot p) := PowerBasis.finite (powerBasis (Irreducible.ne_zero hp₁))
key₁ : f = minpoly K ((aeval (root p)) g)
key₁' : finrank K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯ = f.natDegree
key₂ :
  Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K ((aeval (root p)) g)) =
    minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
this : (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯)⟮root p⟯ = ⊤
⊢ finrank ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯ ↥(↥K⟮(aeval (root p)) g⟯)⟮root p⟯ =
    (minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)).natDegree

Tactic:
adjoin.finrank

Goal state after:
K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
H₂ : ¬IsUnit (f.comp g)
p : K[X]
hp₁ : Irreducible p
hp₂ : p ∣ f.comp g
this✝¹ : Fact (Irreducible p)
Kx : Type u := AdjoinRoot p
this✝ : Module.Finite K (AdjoinRoot p) := PowerBasis.finite (powerBasis (Irreducible.ne_zero hp₁))
key₁ : f = minpoly K ((aeval (root p)) g)
key₁' : finrank K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯ = f.natDegree
key₂ :
  Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K ((aeval (root p)) g)) =
    minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
this : (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯)⟮root p⟯ = ⊤
⊢ (minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)).natDegree = (minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)).natDegree

K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
H₂ : ¬IsUnit (f.comp g)
p : K[X]
hp₁ : Irreducible p
hp₂ : p ∣ f.comp g
this✝¹ : Fact (Irreducible p)
Kx : Type u := AdjoinRoot p
this✝ : Module.Finite K (AdjoinRoot p) := PowerBasis.finite (powerBasis (Irreducible.ne_zero hp₁))
key₁ : f = minpoly K ((aeval (root p)) g)
key₁' : finrank K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯ = f.natDegree
key₂ :
  Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K ((aeval (root p)) g)) =
    minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
this : (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯)⟮root p⟯ = ⊤
⊢ IsIntegral (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: case pos
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : K →₀ V
hm₀ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ p
hm₁ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
μ : K
hm₂ : m μ ∈ (f.genEigenspace μ) k
hμ : μ ∈ m.support
l : K → ℕ
hlk : ∀ (i : K), ↑(l i) ≤ k
hl : ∀ (i : K), m i ∈ ((f - i • 1) ^ l i).ker
l₀ : ℕ := m.support.sup l
h_comm : ∀ (μ₁ μ₂ : K), Commute ((f - (algebraMap K (End K V)) μ₁) ^ l₀) ((f - (algebraMap K (End K V)) μ₂) ^ l₀)
g : End K V := (m.support.erase μ).noncommProd (fun μ₁ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ₁) ^ l₀) ⋯
hfg : Commute f g
hg₀ : g (m.sum fun _μ mμ ↦ mμ) = g (m μ)
hg₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
hg₂ : MapsTo ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) k) ↑((f.genEigenspace μ) k)
hg₃ : InjOn ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) k)
hg₄ : SurjOn ⇑g ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k) ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k)
y : V
hy₂ : g y = g (m μ)
hy₀ : y ∈ p
hy₁ : y ∈ (f.genEigenspace μ) k
⊢ m μ ∈ p

Tactic:
rwa [← hg₃ hy₁ hm₂ hy₂]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
⊢ (toLieSubalgebra R L ⊤).normalizer = toLieSubalgebra R L ⊤

Tactic:
normalizer_eq_top,

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
⊢ ⊤ = toLieSubalgebra R L ⊤
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
hm₁ : m₁ ∈ 𝕎(M₁, χ₁, x)
m₂ : M₂
hm₂ : m₂ ∈ 𝕎(M₂, χ₂, x)
⊢ ∃ k, (F ^ k) (↑g (m₁ ⊗ₜ[R] m₂)) = 0

Tactic:
let f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := (toEnd R L M₁ x - χ₁ • ↑1).rTensor M₂

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
hm₁ : m₁ ∈ 𝕎(M₁, χ₁, x)
m₂ : M₂
hm₂ : m₂ ∈ 𝕎(M₂, χ₂, x)
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
⊢ ∃ k, (F ^ k) (↑g (m₁ ⊗ₜ[R] m₂)) = 0