mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.AdjointAction.Derivation

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : L
⊢ ∀ {y : L}, (-inner R L L).toFun ⁅x, y⁆ = ⁅(-inner R L L).toFun x, (-inner R L L).toFun y⁆

Tactic:
y

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x y : L
⊢ (-inner R L L).toFun ⁅x, y⁆ = ⁅(-inner R L L).toFun x, (-inner R L L).toFun y⁆
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: case neg
n : ℕ
IH :
  ∀ m < n,
    ∀ {R : Type u} [inst : CommRing R] [Nontrivial R] {p : R[X]},
      p.Monic →
        p.natDegree = m →
          ∃ S x x_1,
            ∃ (_ : Module.Finite R S) (_ : Free R S) (_ : Nontrivial S), (Polynomial.map (algebraMap R S) p).Splits
R : Type u
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : Nontrivial R
p : R[X]
hp : p.Monic
hn : p.natDegree = n
hpu : ¬IsUnit p
q : (AdjoinRoot p)[X]
hq : Polynomial.map (algebraMap R (AdjoinRoot p)) p = (X - C (AdjoinRoot.root p)) * q
⊢ ∃ S x x_1, ∃ (_ : Module.Finite R S) (_ : Free R S) (_ : Nontrivial S), (Polynomial.map (algebraMap R S) p).Splits

Tactic:
have hqm : q.Monic := .of_mul_monic_left (monic_X_sub_C (.root _)) (hq ▸ hp.map _)

Goal state after:
case neg
n : ℕ
IH :
  ∀ m < n,
    ∀ {R : Type u} [inst : CommRing R] [Nontrivial R] {p : R[X]},
      p.Monic →
        p.natDegree = m →
          ∃ S x x_1,
            ∃ (_ : Module.Finite R S) (_ : Free R S) (_ : Nontrivial S), (Polynomial.map (algebraMap R S) p).Splits
R : Type u
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : Nontrivial R
p : R[X]
hp : p.Monic
hn : p.natDegree = n
hpu : ¬IsUnit p
q : (AdjoinRoot p)[X]
hq : Polynomial.map (algebraMap R (AdjoinRoot p)) p = (X - C (AdjoinRoot.root p)) * q
hqm : q.Monic
⊢ ∃ S x x_1, ∃ (_ : Module.Finite R S) (_ : Free R S) (_ : Nontrivial S), (Polynomial.map (algebraMap R S) p).Splits
Module: Mathlib.LinearAlgebra.JordanChevalley

Goal state before:
pp: K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
f : End K V
P : K[X]
k : ℕ
sep : P.Separable
nil : minpoly K f ∣ P ^ k
⊢ ∃ n ∈ K[f], ∃ s ∈ K[f], IsNilpotent n ∧ s.IsSemisimple ∧ f = n + s

Tactic:
by
  set ff : adjoin K {f} := ⟨f, self_mem_adjoin_singleton K f⟩
  set P' := derivative P
  have nil' : IsNilpotent (aeval ff P) := by
    use k
    obtain ⟨q, hq⟩ := nil
    rw [← map_pow, Subtype.ext_iff]
    simp [ff, hq]
  have sep' : IsUnit (aeval ff P') := by
    obtain ⟨a, b, h⟩ : IsCoprime (P ^ k) P' := sep.pow_left
    replace h : (aeval f b) * (aeval f P') = 1 := by
      simpa only [map_add, map_mul, map_one, minpoly.dvd_iff.mp nil, mul_zero, zero_add]
        using (aeval f).congr_arg h
    refine .of_mul_eq_one_right (aeval ff b) (Subtype.ext_iff.mpr ?_)
    simpa [ff, coe_aeval_mk_apply] using h
  obtain ⟨⟨s, mem⟩, ⟨⟨k, hk⟩, hss⟩, -⟩ := existsUnique_nilpotent_sub_and_aeval_eq_zero nil' sep'
  refine ⟨f - s, ?_, s, mem, ⟨k, ?_⟩, ?_, (sub_add_cancel f s).symm⟩
  · exact sub_mem (self_mem_adjoin_singleton K f) mem
  · rw [Subtype.ext_iff] at hk
    simpa using hk
  · replace hss : aeval s P = 0 := by rwa [Subtype.ext_iff, coe_aeval_mk_apply] at hss
    exact isSemisimple_of_squarefree_aeval_eq_zero sep.squarefree hss

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ (LieIdeal.toLieSubalgebra R L (derivedSeries R L 1)).toSubmodule = Submodule.span R {x | ∃ x_1 y, ⁅x_1, y⁆ = x}

Tactic:
ext z
  simp only [derivedSeriesOfIdeal_succ, derivedSeriesOfIdeal_zero,
    LieIdeal.toLieSubalgebra_toSubmodule, LieSubmodule.lieIdeal_oper_eq_linear_span']
  aesop

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

Goal state before:
pp: R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
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
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ Submodule.span R {x | ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x} =
    Submodule.span R (⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t})

Tactic:
congr

Goal state after:
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
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
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ (fun x ↦ ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x) = fun x ↦
    ∃ a ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}, ↑(toModuleHom R L M) a = x
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 N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x : L ⧸ I
⊢ L ⧸ I → L ⧸ I

Tactic:
y

Goal state after:
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 N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x y : L ⧸ I
⊢ L ⧸ I
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 K : LieSubalgebra R L
h₁ : H ≤ K
h₂ : K ≤ H.normalizer
⊢ ∀ (x y : L), x ∈ K → y ∈ H → ⁅x, y⁆ ∈ H

Tactic:
exact fun x y hx hy => ideal_in_normalizer (h₂ hx) hy

Goal state after:
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 N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x' : L ⧸ I
⊢ ⁅x', x'⁆ = 0

Tactic:
induction x' using Quotient.inductionOn' with | _ x

Goal state after:
case h
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 N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x : L
⊢ ⁅Quotient.mk'' x, Quotient.mk'' x⁆ = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
s₁ : Set ℕ := {k | derivedSeries R (↥I) k = ⊥}
s₂ : Set ℕ := {k | derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥}
⊢ sInf s₁ = sInf s₂

Tactic:
congr

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
s₁ : Set ℕ := {k | derivedSeries R (↥I) k = ⊥}
s₂ : Set ℕ := {k | derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥}
⊢ s₁ = s₂
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case inr
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsArtinian R M
h_wf : WellFoundedGT (LieSubmodule R L M)ᵒᵈ
n : ℕ
hn : ∀ (m : ℕ), n ≤ m → lowerCentralSeries R L M n = lowerCentralSeries R L M m
l : ℕ
hl : n ≤ l
m : ℕ
h : m < l
⊢ lowerCentralSeries R L M l ≤ lowerCentralSeries R L M m

Tactic:
exact antitone_lowerCentralSeries R L M (le_of_lt h)

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

Goal state before:
pp: 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
m : A ⊗[R] M
hm : m ∈ Submodule.baseChange A ↑N
⊢ ⁅x, m⁆ ∈ Submodule.baseChange A ↑N

Tactic:
Submodule.baseChange_eq_span

Goal state after:
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
m : A ⊗[R] M
hm : m ∈ Submodule.span A ↑(Submodule.map ((TensorProduct.mk R A M) 1) ↑N)
⊢ ⁅x, m⁆ ∈ Submodule.baseChange A ↑N
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Quotient

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
L' : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : L →ₗ⁅R⁆ L'
x : L ⧸ f.ker
⊢ ∀ {y : L ⧸ f.ker}, (↑f).quotKerEquivRange ⁅x, y⁆ = ⁅(↑f).quotKerEquivRange x, (↑f).quotKerEquivRange y⁆

Tactic:
y

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
L' : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : L →ₗ⁅R⁆ L'
x y : L ⧸ f.ker
⊢ (↑f).quotKerEquivRange ⁅x, y⁆ = ⁅(↑f).quotKerEquivRange x, (↑f).quotKerEquivRange y⁆
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.GroupRingAction

Goal state before:
pp: M : Type u_1
inst✝⁴ : Monoid M
P : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring P
inst✝² : MulSemiringAction M P
Q : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring Q
inst✝ : MulSemiringAction M Q
g : P →+*[M] Q
m : M
p : P[X]
n : ℕ
b : P
x✝ : map (↑g) (m • (C b * X ^ n)) = (MonoidHom.id M) m • map (↑g) (C b * X ^ n)
⊢ map (↑g) (C (m • b) * X ^ (n + 1)) = m • map (↑g) (C b * X ^ (n + 1))

Tactic:
Polynomial.map_mul,

Goal state after:
M : Type u_1
inst✝⁴ : Monoid M
P : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring P
inst✝² : MulSemiringAction M P
Q : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring Q
inst✝ : MulSemiringAction M Q
g : P →+*[M] Q
m : M
p : P[X]
n : ℕ
b : P
x✝ : map (↑g) (m • (C b * X ^ n)) = (MonoidHom.id M) m • map (↑g) (C b * X ^ n)
⊢ map (↑g) (C (m • b)) * map (↑g) (X ^ (n + 1)) = m • map (↑g) (C b * X ^ (n + 1))
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.GroupRingAction

Goal state before:
pp: M : Type u_1
inst✝⁴ : Monoid M
P : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring P
inst✝² : MulSemiringAction M P
Q : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring Q
inst✝ : MulSemiringAction M Q
g : P →+*[M] Q
m : M
p : P[X]
n : ℕ
b : P
x✝ : map (↑g) (m • (C b * X ^ n)) = (MonoidHom.id M) m • map (↑g) (C b * X ^ n)
⊢ C (m • g b) * X ^ (n + 1) = m • map (↑g) (C b * X ^ (n + 1))

Tactic:
Polynomial.map_mul,

Goal state after:
M : Type u_1
inst✝⁴ : Monoid M
P : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring P
inst✝² : MulSemiringAction M P
Q : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring Q
inst✝ : MulSemiringAction M Q
g : P →+*[M] Q
m : M
p : P[X]
n : ℕ
b : P
x✝ : map (↑g) (m • (C b * X ^ n)) = (MonoidHom.id M) m • map (↑g) (C b * X ^ n)
⊢ C (m • g b) * X ^ (n + 1) = m • (map (↑g) (C b) * map (↑g) (X ^ (n + 1)))
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
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 : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
⊢ (match nilpotencyLength L M with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

Tactic:
cases h : nilpotencyLength L M

Goal state after:
case zero
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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 : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
h : nilpotencyLength L M = 0
⊢ (match 0 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥

case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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 : Nontrivial M
inst✝ : IsNilpotent L M
n✝ : ℕ
h : nilpotencyLength L M = n✝ + 1
⊢ (match n✝ + 1 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≠
    ⊥
Module: Mathlib.FieldTheory.Finiteness

Goal state before:
pp: K : Type u
V : Type v
inst✝² : DivisionRing K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
b : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V)) K V := Basis.ofVectorSpace K V
⊢ IsNoetherian K V ↔ Module.rank K V < ℵ₀

Tactic:
rw [← b.mk_eq_rank'', lt_aleph0_iff_set_finite]

Goal state after:
K : Type u
V : Type v
inst✝² : DivisionRing K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
b : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V)) K V := Basis.ofVectorSpace K V
⊢ IsNoetherian K V ↔ (Basis.ofVectorSpaceIndex K V).Finite
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
⊢ (∃ k, lowerCentralSeries R (↥(toEnd R L M).range) M k = ⊥) ↔ ∃ k, lowerCentralSeries R L M k = ⊥

Tactic:
constructor <;> rintro ⟨k, hk⟩ <;> use k

Goal state after:
case h
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R (↥(toEnd R L M).range) M k = ⊥
⊢ lowerCentralSeries R L M k = ⊥

case h
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R L M k = ⊥
⊢ lowerCentralSeries R (↥(toEnd R L M).range) M k = ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: 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
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
g : M →ₗ[R] M₂
hfg : ∀ (x : L) (m : M), ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆
inst✝ : LieModule R L₂ M₂
hf_surj : Surjective ⇑f
hg_surj : Surjective ⇑g
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k) ≤ Submodule.map g ↑(lowerCentralSeries R L M k)
this :
  {m | ∃ x, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L M k), ⁅x, g n⁆ = m} ⊆
    ⇑g '' {m | ∃ x, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L M k), ⁅x, n⁆ = m}
x : L₂
n : M₂
hn : n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k)
⊢ ⁅x, n⁆ ∈ {m | ∃ x, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L M k), ⁅x, g n⁆ = m}

Tactic:
obtain ⟨n', hn', rfl⟩ := ih hn

Goal state after:
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
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
g : M →ₗ[R] M₂
hfg : ∀ (x : L) (m : M), ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆
inst✝ : LieModule R L₂ M₂
hf_surj : Surjective ⇑f
hg_surj : Surjective ⇑g
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k) ≤ Submodule.map g ↑(lowerCentralSeries R L M k)
this :
  {m | ∃ x, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L M k), ⁅x, g n⁆ = m} ⊆
    ⇑g '' {m | ∃ x, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L M k), ⁅x, n⁆ = m}
x : L₂
n' : M
hn' : n' ∈ ↑↑(lowerCentralSeries R L M k)
hn : g n' ∈ ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k)
⊢ ⁅x, g n'⁆ ∈ {m | ∃ x, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R L M k), ⁅x, g n⁆ = m}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ
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)
⊢ Submodule.span R {x | ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x} = Submodule.span R {x | ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x}

Tactic:
congr

Goal state after:
case succ
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)
⊢ (fun x ↦ ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x) = fun x ↦ ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x
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)
x : L ⧸ I
⊢ (∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x) → ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x

pp: case succ.mpr
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)
x : L ⧸ I
⊢ (∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x) → ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x

Tactic:
· rintro ⟨⟨y, -⟩, ⟨z, hz⟩, rfl : ⁅y, z⁆ = x⟩
      rw [← LieSubmodule.mem_toSubmodule, ih, LieSubmodule.mem_toSubmodule] at hz
      exact ⟨⟨LieSubmodule.Quotient.mk y, LieSubmodule.mem_top _⟩, ⟨z, hz⟩, rfl⟩

Goal state after:
case succ.mpr
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)
x : L ⧸ I
⊢ (∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x) → ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
hla : ∑ i ∈ s, l i • (toFun G F) i = (toFun G F) a
i : F
his : i ∈ s
g g' : G
| ∑ c ∈ s, ((g • l c - l c) • (toFun G F) c) g'

Tactic:
congr

Goal state after:
case s
G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
hla : ∑ i ∈ s, l i • (toFun G F) i = (toFun G F) a
i : F
his : i ∈ s
g g' : G
| s

case f
G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
hla : ∑ i ∈ s, l i • (toFun G F) i = (toFun G F) a
i : F
his : i ∈ s
g g' : G
| fun c ↦ ((g • l c - l c) • (toFun G F) c) g'
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
hla : ∑ i ∈ s, l i • (toFun G F) i = (toFun G F) a
i : F
his : i ∈ s
g g' : G
| ∑ x ∈ s, g • l x * (toFun G F) x g'

Tactic:
congr

Goal state after:
case s
G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
hla : ∑ i ∈ s, l i • (toFun G F) i = (toFun G F) a
i : F
his : i ∈ s
g g' : G
| s

case f
G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
hla : ∑ i ∈ s, l i • (toFun G F) i = (toFun G F) a
i : F
his : i ∈ s
g g' : G
| fun x ↦ g • l x * (toFun G F) x g'
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: case inl
G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
f g : Polynomial ↥(subfield G F)
hf : f.Monic
hg : g.Monic
hfg : f * g = minpoly G F x
hf2 : f ∣ minpoly G F x
hg2 : g ∣ minpoly G F x
this : Polynomial.eval₂ (subfield G F).subtype x f = 0
⊢ g = 1

Tactic:
have hf3 : f = minpoly G F x :=
      Polynomial.eq_of_monic_of_associated hf (monic G F x)
        (associated_of_dvd_dvd hf2 <| @of_eval₂ G _ F _ _ _ x f this)

Goal state after:
case inl
G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
f g : Polynomial ↥(subfield G F)
hf : f.Monic
hg : g.Monic
hfg : f * g = minpoly G F x
hf2 : f ∣ minpoly G F x
hg2 : g ∣ minpoly G F x
this : Polynomial.eval₂ (subfield G F).subtype x f = 0
hf3 : f = minpoly G F x
⊢ g = 1
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:
Polynomial.map_mul,

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 F L) f * Polynomial.map (algebraMap F L) g).Splits
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: case adjoin_rootSet'
F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Field L
inst✝³ : Field F
inst✝² : Algebra K L
inst✝¹ : Algebra K F
p : K[X]
f : F ≃ₐ[K] L
inst✝ : IsSplittingField K F p
⊢ Algebra.adjoin K (p.rootSet F) = ⊤

Tactic:
adjoin_rootSet F p

Goal state after:
case adjoin_rootSet'
F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Field L
inst✝³ : Field F
inst✝² : Algebra K L
inst✝¹ : Algebra K F
p : K[X]
f : F ≃ₐ[K] L
inst✝ : IsSplittingField K F p
⊢ ⊤ = ⊤
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝⁴ : Field F
E : Type u_2
inst✝³ : Field E
inst✝² : Algebra F E
K : Type u_3
inst✝¹ : Semiring K
inst✝ : Algebra F K
s : Set E
φ₁ φ₂ : ↥(adjoin F s) →ₐ[F] K
h : ∀ (x : E) (hx : x ∈ s), φ₁ ⟨x, ⋯⟩ = φ₂ ⟨x, ⋯⟩
x✝⁴ : ↥(adjoin F s)
x : E
hx : x ∈ adjoin F s
x✝³ x✝² : E
x✝¹ : x✝³ ∈ adjoin F s
x✝ : x✝² ∈ adjoin F s
h₁ : φ₁ ⟨x✝³, x✝¹⟩ = φ₂ ⟨x✝³, x✝¹⟩
h₂ : φ₁ ⟨x✝², x✝⟩ = φ₂ ⟨x✝², x✝⟩
⊢ φ₁ ⟨x✝³ + x✝², ⋯⟩ = φ₂ ⟨x✝³ + x✝², ⋯⟩

Tactic:
by convert! congr_arg₂ (· + ·) h₁ h₂ <;> rw [← map_add] <;> rfl

Goal state after:
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
⊢ adjoin F (⨆ t ∈ S, {t}) = adjoin F S

Tactic:
congr

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
⊢ ⨆ t ∈ S, {t} = S