mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
U : Type u_4
K : Type u_5
inst✝ : CommRing R
I✝ : Ideal R
f✝ f : R[X]
I : Ideal R
x : R
⊢ (quotAdjoinRootEquivQuotPolynomialQuot I f) ((algebraMap R (AdjoinRoot f ⧸ Ideal.map (of f) I)) x) =
    (algebraMap R ((R ⧸ I)[X] ⧸ span {Polynomial.map (Ideal.Quotient.mk I) f})) x

Tactic:
have :
        algebraMap R (AdjoinRoot f ⧸ Ideal.map (of f) I) x =
          Ideal.Quotient.mk (Ideal.map (AdjoinRoot.of f) I) ((mk f) (C x)) :=
        rfl

Goal state after:
R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
U : Type u_4
K : Type u_5
inst✝ : CommRing R
I✝ : Ideal R
f✝ f : R[X]
I : Ideal R
x : R
this : (algebraMap R (AdjoinRoot f ⧸ Ideal.map (of f) I)) x = (Ideal.Quotient.mk (Ideal.map (of f) I)) ((mk f) (C x))
⊢ (quotAdjoinRootEquivQuotPolynomialQuot I f) ((algebraMap R (AdjoinRoot f ⧸ Ideal.map (of f) I)) x) =
    (algebraMap R ((R ⧸ I)[X] ⧸ span {Polynomial.map (Ideal.Quotient.mk I) f})) x
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: case refine_1
R✝ : Type u_1
S✝ : Type u_2
T✝ : Type u_3
U✝ : Type u_4
K : Type u_5
R : Type u_6
S : Type u_7
T : Type u_8
U : Type u_9
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : CommRing T
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : CommRing U
inst✝ : Algebra R U
p✝ p : S[X]
q : (T ⊗[R] S)[X]
h : Polynomial.map includeRight.toRingHom p = q
⊢ ↑includeRight (eval (root p) (Polynomial.map (of p) p)) = 0

Tactic:
simp [Polynomial.eval_map]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : CommRing S
inst✝ : Algebra R S
pb : PowerBasis R S
I : Ideal R
g : R[X]
⊢ (pb.quotientEquivQuotientMinpolyMap I) ((Ideal.Quotient.mk (Ideal.map (algebraMap R S) I)) ((aeval pb.gen) g)) =
    (Ideal.Quotient.mk (span {Polynomial.map (Ideal.Quotient.mk I) (minpoly R pb.gen)}))
      (Polynomial.map (Ideal.Quotient.mk I) g)

Tactic:
by
  rw [PowerBasis.quotientEquivQuotientMinpolyMap, AlgEquiv.trans_apply, AlgEquiv.ofRingEquiv_apply,
    quotientEquiv_mk, AlgEquiv.coe_ringEquiv, AdjoinRoot.equiv'_symm_apply, PowerBasis.lift_aeval,
    AdjoinRoot.aeval_eq, AdjoinRoot.quotEquivQuotMap_apply_mk]

Goal state after:
Module: Mathlib.Dynamics.Newton

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : CommRing S
inst✝ : Algebra R S
P : R[X]
x : S
h : IsNilpotent ((aeval x) P)
h' : IsUnit ((aeval x) (derivative P))
r₁ r₂ : S
x✝¹ : IsNilpotent (r₁ - x) ∧ (aeval r₁) P = 0
x✝ : IsNilpotent (r₂ - x) ∧ (aeval r₂) P = 0
hr₁ : IsNilpotent (r₁ - x)
hr₁' : (aeval r₁) P = 0
hr₂ : IsNilpotent (r₂ - x)
hr₂' : (aeval r₂) P = 0
u : S
hu : (aeval r₂) P = (aeval r₁) P + (aeval r₁) (derivative P) * (r₂ - r₁) + u * (r₂ - r₁) ^ 2
this : IsUnit ((aeval r₁) (derivative P) + u * (r₂ - r₁))
⊢ r₁ = r₂

Tactic:
hr₂',

Goal state after:
R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : CommRing S
inst✝ : Algebra R S
P : R[X]
x : S
h : IsNilpotent ((aeval x) P)
h' : IsUnit ((aeval x) (derivative P))
r₁ r₂ : S
x✝¹ : IsNilpotent (r₁ - x) ∧ (aeval r₁) P = 0
x✝ : IsNilpotent (r₂ - x) ∧ (aeval r₂) P = 0
hr₁ : IsNilpotent (r₁ - x)
hr₁' : (aeval r₁) P = 0
hr₂ : IsNilpotent (r₂ - x)
hr₂' : (aeval r₂) P = 0
u : S
hu : 0 = (aeval r₁) P + (aeval r₁) (derivative P) * (r₂ - r₁) + u * (r₂ - r₁) ^ 2
this : IsUnit ((aeval r₁) (derivative P) + u * (r₂ - r₁))
⊢ r₁ = r₂
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case smul_mem
R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R₁
inst✝³ : CommRing R₂
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R₁ L
inst✝ : LieAlgebra R₂ L
k : ℕ
ih : ∀ (x : L), x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₁ L k ⊤ ↔ x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
I : LieIdeal R₂ L := derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
S : Set L := {x | ∃ a ∈ I, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : L
c : R₁
y : L
hy : y ∈ S
⊢ c • y ∈ Submodule.span R₂ S

Tactic:
obtain ⟨a, ha, b, hb, rfl⟩ := hy

Goal state after:
case smul_mem
R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R₁
inst✝³ : CommRing R₂
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R₁ L
inst✝ : LieAlgebra R₂ L
k : ℕ
ih : ∀ (x : L), x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₁ L k ⊤ ↔ x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
I : LieIdeal R₂ L := derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
S : Set L := {x | ∃ a ∈ I, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : L
c : R₁
a : L
ha : a ∈ I
b : L
hb : b ∈ I
⊢ c • ⁅a, b⁆ ∈ Submodule.span R₂ S
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Normalizer

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
x : L
hx : x ∈ H.normalizer
v : L
hv : v ∈ H
u₂ : L
hu₂ : u₂ ∈ R ∙ x
w : L
hw : w ∈ H
t : R
hu₁ : t • x ∈ R ∙ x
⊢ ⁅t • x + v, u₂ + w⁆ ∈ R ∙ x ⊔ H.toSubmodule

Tactic:
obtain ⟨s, rfl⟩ := Submodule.mem_span_singleton.mp hu₂

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
x : L
hx : x ∈ H.normalizer
v : L
hv : v ∈ H
w : L
hw : w ∈ H
t : R
hu₁ : t • x ∈ R ∙ x
s : R
hu₂ : s • x ∈ R ∙ x
⊢ ⁅t • x + v, s • x + w⁆ ∈ R ∙ x ⊔ H.toSubmodule
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ.inl
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : LieRingModule L M
k : ℕ
ih : ∀ ⦃l : ℕ⦄, l ≤ k → lowerCentralSeries R L M k ≤ lowerCentralSeries R L M l
l : ℕ
h : l ≤ k + 1
hk : l ≤ k
⊢ lowerCentralSeries R L M (k + 1) ≤ lowerCentralSeries R L M l

pp: case succ.inr
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : LieRingModule L M
k : ℕ
ih : ∀ ⦃l : ℕ⦄, l ≤ k → lowerCentralSeries R L M k ≤ lowerCentralSeries R L M l
l : ℕ
h : l ≤ k + 1
hk : l = k.succ
⊢ lowerCentralSeries R L M (k + 1) ≤ lowerCentralSeries R L M l

Tactic:
· rw [lowerCentralSeries_succ]
      exact (LieSubmodule.mono_lie_right ⊤ (ih hk)).trans (LieSubmodule.lie_le_right _ _)

Goal state after:
case succ.inr
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : LieRingModule L M
k : ℕ
ih : ∀ ⦃l : ℕ⦄, l ≤ k → lowerCentralSeries R L M k ≤ lowerCentralSeries R L M l
l : ℕ
h : l ≤ k + 1
hk : l = k.succ
⊢ lowerCentralSeries R L M (k + 1) ≤ lowerCentralSeries R L M l
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
k : ℕ
M₂ : Type w₁
inst✝⁴ : AddCommGroup M₂
inst✝³ : Module R M₂
inst✝² : LieRingModule L M₂
inst✝¹ : LieModule R L M₂
inst✝ : LieModule R L M
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M₂
hf : Function.Surjective ⇑f
⊢ ⊤ ≤ LieSubmodule.map f ⊤

Tactic:
top_le_iff,

Goal state after:
case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
k : ℕ
M₂ : Type w₁
inst✝⁴ : AddCommGroup M₂
inst✝³ : Module R M₂
inst✝² : LieRingModule L M₂
inst✝¹ : LieModule R L M₂
inst✝ : LieModule R L M
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M₂
hf : Function.Surjective ⇑f
⊢ LieSubmodule.map f ⊤ = ⊤
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Quotient

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
N : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
⊢ (mk' N).range = ⊤

Tactic:
by
  simp [LieModuleHom.range_eq_top]

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

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ LieRing.IsNilpotent L → LieRing.IsNilpotent ↥(ad R L).range

Tactic:
intro h
    exact (ad R L).isNilpotent_range

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Dimension

Goal state before:
pp: 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
ιA : Type v
bA : Basis ιA R ↥A
ιB : Type v
bB : Basis ιB R ↥B
h : toSubmodule (A ⊔ B) = Submodule.span R ((Set.range fun i ↦ ↑(bA i)) * Set.range fun i ↦ ↑(bB i))
⊢ Module.rank R ↥(toSubmodule (A ⊔ B)) ≤ Module.rank R ↥A * Module.rank R ↥B

Tactic:
rw [h, ← bA.mk_eq_rank'', ← bB.mk_eq_rank'']

Goal state after:
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
ιA : Type v
bA : Basis ιA R ↥A
ιB : Type v
bB : Basis ιB R ↥B
h : toSubmodule (A ⊔ B) = Submodule.span R ((Set.range fun i ↦ ↑(bA i)) * Set.range fun i ↦ ↑(bB i))
⊢ Module.rank R ↥(Submodule.span R ((Set.range fun i ↦ ↑(bA i)) * Set.range fun i ↦ ↑(bB i))) ≤
    Cardinal.mk ιA * Cardinal.mk ιB
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
S : Set E
x : E
⊢ adjoin F ({x} ∪ ↑(adjoin F S)) = adjoin F ({x} ∪ S)

Tactic:
adjoin_union,

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
S : Set E
x : E
⊢ adjoin F {x} ⊔ adjoin F ↑(adjoin F S) = adjoin F {x} ⊔ adjoin F S
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
S : Set E
⊢ adjoin F (↑K ∪ S) = K ⊔ adjoin F S

Tactic:
adjoin_union,

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
S : Set E
⊢ adjoin F ↑K ⊔ adjoin F S = K ⊔ adjoin F S
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
x : k
n : ℕ
hn : 0 < n
⊢ ↑n ≠ 0

Tactic:
exact ne_of_gt (WithBot.coe_lt_coe.2 hn)

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

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝⁶ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁵ : Field E
inst✝⁴ : Algebra F E
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra F K
inst✝¹ : Algebra E K
inst✝ : IsScalarTower F E K
L : IntermediateField F K
halg : Algebra.IsAlgebraic F E ∨ Algebra.IsAlgebraic F ↥L
h : (adjoin E ↑L.toSubalgebra).toSubalgebra = Algebra.adjoin E ↑L.toSubalgebra
this : Module.rank E ↥(Algebra.adjoin E ↑L.toSubalgebra) ≤ Module.rank F ↥L.toSubalgebra
⊢ Module.rank E ↥(adjoin E ↑L) ≤ Module.rank F ↥L

Tactic:
rwa [(Subalgebra.equivOfEq _ _ h).symm.toLinearEquiv.rank_eq] at this

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✝ : 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
⊢ p.natDegree = f.natDegree * g.natDegree

Tactic:
have key₂ : g.map (algebraMap _ _) - C (AdjoinSimple.gen K (aeval (root p) g)) =
      minpoly K⟮aeval (root p) g⟯ (root p) :=
    minpoly.eq_of_irreducible_of_monic (hg _ _ key₁.symm) (by simp [AdjoinSimple.gen])
      (Monic.sub_of_left (hgm.map _) (degree_lt_degree (by simpa [Nat.pos_iff_ne_zero] using hg')))

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✝ : 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)
⊢ p.natDegree = f.natDegree * g.natDegree
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y : L
hx : x ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
hy : y ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
xy : ↥(rootSpace H 0) ⊗[R] ↥(rootSpace H 0) := ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ⟨y, hy⟩
this : ↑((rootSpaceProduct R L H 0 0 0 ⋯) xy) ∈ rootSpace H 0
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier

Tactic:
by
        rwa [rootSpaceProduct_tmul, Subtype.coe_mk, Subtype.coe_mk] at this

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
n : ℕ
hn : μ = ↑n
i : ℕ
hi : i ≤ n
⊢ ((toEnd R L M) f ^ i) m ≠ 0

Tactic:
intro H
  induction i
  · exact P.ne_zero (by simpa using H)
  · next i IH =>
    have : ((i + 1) * (n - i) : ℤ) • (toEnd R L M f ^ i) m = 0 := by
      have := congr_arg (⁅e, ·⁆) H
      simpa [← Int.cast_smul_eq_zsmul R, P.lie_e_pow_succ_toEnd_f, hn] using this
    rw [← Int.cast_smul_eq_zsmul R, smul_eq_zero, Int.cast_eq_zero, mul_eq_zero, sub_eq_zero,
      Nat.cast_inj, ← @Nat.cast_one ℤ, ← Nat.cast_add, Nat.cast_eq_zero] at this
    simp only [add_eq_zero, one_ne_zero, and_false, false_or] at this
    exact (hi.trans_eq (this.resolve_right (IH (i.le_succ.trans hi)))).not_gt i.lt_succ_self

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

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
x : L
k : ℕ
⊢ posFittingCompOf R M x ≤ lowerCentralSeries R L M k

Tactic:
suffices ∀ m l, (toEnd R L M x ^ l) m ∈ lowerCentralSeries R L M l by
    intro m hm
    obtain ⟨n, rfl⟩ := (mem_posFittingCompOf R x m).mp hm k
    exact this n k

Goal state after:
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
x : L
k : ℕ
⊢ ∀ (m : M) (l : ℕ), ((toEnd R L M) x ^ l) m ∈ lowerCentralSeries R L M l
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case inr
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 : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := genWeightSpaceOf M 0 x
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := posFittingCompOf R M x
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := genWeightSpace (↥M₀ₓ) 0
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := posFittingComp R L ↥M₀ₓ
h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ
h₂ : IsCompl M₀ₓ₀ M₀ₓ₁
h₃ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ = M₀
h₄ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁ ⊔ M₁ₓ = M₁
⊢ IsCompl (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀) (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁ ⊔ M₁ₓ)

Tactic:
apply Disjoint.isCompl_sup_right_of_isCompl_sup_left

Goal state after:
case inr.h
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 : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := ⋯
M₁ : LieSubmodule R L M := ⋯
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := ⋯
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := ⋯
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := ⋯
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := ⋯
h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ
h₂ : IsCompl M₀ₓ₀ M₀ₓ₁
h₃ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ = M₀
h₄ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁ ⊔ M₁ₓ = M₁
⊢ Disjoint (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀) (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁)

case inr.hcomp
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 : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := ⋯
M₁ : LieSubmodule R L M := ⋯
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := ⋯
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := ⋯
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := ⋯
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := ⋯
h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ
h₂ : IsCompl M₀ₓ₀ M₀ₓ₁
h₃ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ = M₀
h₄ : LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁ ⊔ M₁ₓ = M₁
⊢ IsCompl (LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₀ ⊔ LieSubmodule.map M₀ₓ.incl M₀ₓ₁) M₁ₓ
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
χ₁ : L → R
a✝ : χ₁ ∈ {χ | genWeightSpace M χ ≠ ⊥}
χ₂ : L → R
hχ₁₂ : genWeightSpace M χ₁ = genWeightSpace M χ₂
hχ₂ : χ₁ ≠ χ₂
⊢ χ₂ ∉ {χ | genWeightSpace M χ ≠ ⊥}

Tactic:
simpa [hχ₁₂] using disjoint_genWeightSpace R L M hχ₂

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

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : Module K M
inst✝² : LieModule K L M
inst✝¹ : FiniteDimensional K M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ ⨆ i, ⨅ i_1, ↑(genWeightSpaceOf M (i i_1) i_1) = ⊤

Tactic:
refine Module.End.iSup_iInf_maxGenEigenspace_eq_top_of_forall_mapsTo (toEnd K L M)
    (fun x y φ z ↦ (genWeightSpaceOf M φ y).lie_mem) ?_

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : Module K M
inst✝² : LieModule K L M
inst✝¹ : FiniteDimensional K M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ ∀ (i : L), ⨆ μ, ((toEnd K L M) i).maxGenEigenspace μ = ⊤
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
n : Type w
B : BilinForm K V
v : n → V
hv₁ : B.iIsOrtho v
hv₂ : ∀ (i : n), (B (v i)) (v i) ≠ 0
s : Finset n
w : n → K
hs : ∑ i ∈ s, w i • v i = 0
i : n
hi : i ∈ s
this : (B (∑ i ∈ s, w i • v i)) (v i) = 0
j : n
a✝ : j ∈ s
⊢ j ≠ i → w j * (B (v j)) (v i) = 0

Tactic:
hij

Goal state after:
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
n : Type w
B : BilinForm K V
v : n → V
hv₁ : B.iIsOrtho v
hv₂ : ∀ (i : n), (B (v i)) (v i) ≠ 0
s : Finset n
w : n → K
hs : ∑ i ∈ s, w i • v i = 0
i : n
hi : i ∈ s
this : (B (∑ i ∈ s, w i • v i)) (v i) = 0
j : n
a✝ : j ∈ s
hij : j ≠ i
⊢ w j * (B (v j)) (v i) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝² : H.IsCartanSubalgebra
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
⊢ span K (range (Weight.toLinear K (↥H) L)) ≤ span K (Weight.toLinear K (↥H) L '' {α | α.IsNonZero})

Tactic:
suffices range (Weight.toLinear K H L) ⊆
    insert 0 ({α : Weight K H L | α.IsNonZero}.image (Weight.toLinear K H L)) by
    simpa only [Submodule.span_insert_zero] using Submodule.span_mono this

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝² : H.IsCartanSubalgebra
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
⊢ range (Weight.toLinear K (↥H) L) ⊆ insert 0 (Weight.toLinear K (↥H) L '' {α | α.IsNonZero})
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
χ : Weight K L M
hχ : χ ∈ {χ | χ.IsZero}
⊢ finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (Weight.toLinear K L M χ).smulRight (Weight.toLinear K L M χ) = 0

Tactic:
replace hχ : (χ : L →ₗ[K] K) = 0 := by simpa [← Weight.coe_toLinear_eq_zero_iff] using hχ

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
χ : Weight K L M
hχ : Weight.toLinear K L M χ = 0
⊢ finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (Weight.toLinear K L M χ).smulRight (Weight.toLinear K L M χ) = 0
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval (-2) (S R (↑n + 1)) = ↑↑(↑n + 1).negOnePow * (↑(↑n + 1) + 1)
ih2 : eval (-2) (S R ↑n) = ↑↑(↑n).negOnePow * (↑↑n + 1)
⊢ eval (-2) (S R (↑n + 2)) = ↑↑(↑n + 2).negOnePow * (↑(↑n + 2) + 1)

Tactic:
simp only [S_add_two, eval_sub, eval_mul, eval_X, ih1,
      Int.cast_add, Int.cast_natCast, Int.cast_one, neg_mul, ih2, Int.cast_ofNat, Int.negOnePow_add,
      Int.negOnePow_def 2]

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval (-2) (S R (↑n + 1)) = ↑↑(↑n + 1).negOnePow * (↑(↑n + 1) + 1)
ih2 : eval (-2) (S R ↑n) = ↑↑(↑n).negOnePow * (↑↑n + 1)
⊢ -(2 * (↑↑((↑n).negOnePow * Int.negOnePow 1) * (↑n + 1 + 1))) - ↑↑(↑n).negOnePow * (↑n + 1) =
    ↑↑((↑n).negOnePow * (-1) ^ 2) * (↑n + 2 + 1)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Defs

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i j : ι
⊢ (P.toLinearMap (P.root i - P.pairing i i • P.root i)) (P.coroot j) = -P.pairing i j

Tactic:
pairing_same,

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i j : ι
⊢ (P.toLinearMap (P.root i - 2 • P.root i)) (P.coroot j) = -P.pairing i j
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Defs

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i j : ι
⊢ (P.root' i) (P.coroot j - P.pairing j j • P.coroot j) = -P.pairing i j

Tactic:
pairing_same,

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i j : ι
⊢ (P.root' i) (P.coroot j - 2 • P.coroot j) = -P.pairing i j