mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.AbstractFuncEq

Goal state before:
pp: case inr.inl
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
P : WeakFEPair E
hx : 0 < 1
⊢ (Ioi 1).indicator (fun x ↦ P.f x - P.f₀) 1 + (Ioo 0 1).indicator (fun x ↦ P.f x - (P.ε * ↑(x ^ (-P.k))) • P.g₀) 1 -
        P.f 1 +
      P.f₀ =
    (Ioo 0 1).indicator (fun x ↦ P.f₀ - (P.ε * ↑(x ^ (-P.k))) • P.g₀) 1 + {1}.indicator (fun x ↦ P.f₀ - P.f 1) 1

Tactic:
simp [add_comm, sub_eq_add_neg]

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.ModularForms.JacobiTheta.Bounds

Goal state before:
pp: case inr.refine_2
a : ℝ
ha : 0 ≤ a
aux' : (fun t ↦ ((1 - rexp (-π * t)) ^ 2)⁻¹) =O[atTop] fun x ↦ 1
ha' : 0 < a
⊢ (fun t ↦ a * (rexp (-π * a ^ 2 * t) / (1 - rexp (-π * t)))) =O[atTop] fun t ↦ rexp (-π * a ^ 2 * t)

Tactic:
apply IsBigO.const_mul_left

Goal state after:
case inr.refine_2
a : ℝ
ha : 0 ≤ a
aux' : (fun t ↦ ((1 - rexp (-π * t)) ^ 2)⁻¹) =O[atTop] fun x ↦ 1
ha' : 0 < a
⊢ (fun x ↦ rexp (-π * a ^ 2 * x) / (1 - rexp (-π * x))) =O[atTop] fun t ↦ rexp (-π * a ^ 2 * t)
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.MellinEqDirichlet

Goal state before:
pp: case neg
ι : Type u_1
inst✝ : Countable ι
a : ι → ℂ
p : ι → ℝ
F : ℝ → ℂ
s : ℂ
hp : ∀ (i : ι), 0 ≤ p i
hs : 0 < s.re
h_sum : Summable fun i ↦ ‖a i‖ / p i ^ s.re
hs' : s ≠ 0
a' : ι → ℂ := fun i ↦ if p i = 0 then 0 else a i
hp' : ∀ (i : ι), a' i = 0 ∨ 0 < p i
this : ∀ (i : ι) (t : ℝ), (if p i = 0 then 0 else a i * ↑(rexp (-π * p i * t))) = a' i * ↑(rexp (-π * p i * t))
hF : ∀ t ∈ Ioi 0, HasSum (fun i ↦ a' i * ↑(rexp (-π * p i * t))) (F t)
i : ι
h✝ : ¬p i = 0
⊢ ‖‖a i‖ / p i ^ s.re‖ ≤ ‖a i‖ / p i ^ s.re

Tactic:
· have := hp i
      rw [norm_of_nonneg (by positivity)]

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.MellinEqDirichlet

Goal state before:
pp: case e'_6
ι : Type u_1
inst✝ : Countable ι
a : ι → ℂ
r : ι → ℝ
F : ℝ → ℂ
s : ℂ
hs : 0 < s.re
h_sum : Summable fun i ↦ ‖a i‖ / |r i| ^ s.re
hs' : 0 < (s / 2).re
hF : ∀ t ∈ Ioi 0, HasSum (fun i ↦ if r i ^ 2 = 0 then 0 else a i * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))) (F t)
i : ι
⊢ ↑|r i| ^ s = ↑(r i ^ 2) ^ (s / 2)

pp: ι : Type u_1
inst✝ : Countable ι
a : ι → ℂ
r : ι → ℝ
F : ℝ → ℂ
s : ℂ
hs : 0 < s.re
h_sum : Summable fun i ↦ ‖a i‖ / |r i| ^ s.re
hs' : 0 < (s / 2).re
hF : ∀ t ∈ Ioi 0, HasSum (fun i ↦ if r i ^ 2 = 0 then 0 else a i * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))) (F t)
⊢ Summable fun i ↦ ‖a i‖ / (r i ^ 2) ^ (s / 2).re

Tactic:
· rw [← sq_abs, ofReal_pow, ← cpow_nat_mul']
    · ring_nf
    all_goals rw [arg_ofReal_of_nonneg (abs_nonneg _)]; linarith [pi_pos]

Goal state after:
ι : Type u_1
inst✝ : Countable ι
a : ι → ℂ
r : ι → ℝ
F : ℝ → ℂ
s : ℂ
hs : 0 < s.re
h_sum : Summable fun i ↦ ‖a i‖ / |r i| ^ s.re
hs' : 0 < (s / 2).re
hF : ∀ t ∈ Ioi 0, HasSum (fun i ↦ if r i ^ 2 = 0 then 0 else a i * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))) (F t)
⊢ Summable fun i ↦ ‖a i‖ / (r i ^ 2) ^ (s / 2).re
Module: Mathlib.NumberTheory.ModularForms.JacobiTheta.TwoVariable

Goal state before:
pp: z τ : ℂ
| cexp (-↑π * I * (τ + 2 * z)) * jacobiTheta₂ z τ

Tactic:
rw [jacobiTheta₂, ← tsum_mul_left, ← (Equiv.addRight 1).tsum_eq]

Goal state after:
z τ : ℂ
| ∑' (c : ℤ), cexp (-↑π * I * (τ + 2 * z)) * jacobiTheta₂_term ((Equiv.addRight 1) c) z τ
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.HurwitzZetaOdd

Goal state before:
pp: case inl
z : ℂ
⊢ 0 = 0 * jacobiTheta₂'' z (-1 / 0)

Tactic:
zero_mul

Goal state after:
case inl
z : ℂ
⊢ 0 = 0
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.MellinEqDirichlet

Goal state before:
pp: case inr
ι : Type u_1
inst✝ : Countable ι
a : ι → ℂ
r : ι → ℝ
F : ℝ → ℂ
s : ℂ
hs : 0 < s.re
hF : ∀ t ∈ Ioi 0, HasSum (fun i ↦ if r i = 0 then 0 else a i * ↑(r i) * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))) (F t)
h_sum : Summable fun i ↦ ‖a i‖ / |r i| ^ s.re
hs₁ : s ≠ 0
hs₂ : 0 < (s + 1).re
hs₃ : s + 1 ≠ 0
this :
  ∀ (i : ι) (t : ℝ),
    a i * ↑(r i) * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t)) = if r i = 0 then 0 else a i * ↑(r i) * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))
i : ι
h : r i ≠ 0
⊢ ‖a i‖ * |r i| / |r i| / |r i| ^ s.re = ‖a i‖ / |r i| ^ s.re

Tactic:
mul_div_cancel_right₀ _ (abs_ne_zero.mpr h)

Goal state after:
case inr
ι : Type u_1
inst✝ : Countable ι
a : ι → ℂ
r : ι → ℝ
F : ℝ → ℂ
s : ℂ
hs : 0 < s.re
hF : ∀ t ∈ Ioi 0, HasSum (fun i ↦ if r i = 0 then 0 else a i * ↑(r i) * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))) (F t)
h_sum : Summable fun i ↦ ‖a i‖ / |r i| ^ s.re
hs₁ : s ≠ 0
hs₂ : 0 < (s + 1).re
hs₃ : s + 1 ≠ 0
this :
  ∀ (i : ι) (t : ℝ),
    a i * ↑(r i) * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t)) = if r i = 0 then 0 else a i * ↑(r i) * ↑(rexp (-π * r i ^ 2 * t))
i : ι
h : r i ≠ 0
⊢ ‖a i‖ / |r i| ^ s.re = ‖a i‖ / |r i| ^ s.re
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.RiemannZeta

Goal state before:
pp: s : ℂ
⊢ (hurwitzEvenFEPair 0).symm.Λ (s / 2) / 2 = (hurwitzEvenFEPair 0).Λ (s / 2) / 2

Tactic:
hurwitzEvenFEPair_zero_symm

Goal state after:
s : ℂ
⊢ (hurwitzEvenFEPair 0).Λ (s / 2) / 2 = (hurwitzEvenFEPair 0).Λ (s / 2) / 2
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.RiemannZeta

Goal state before:
pp: s : ℂ
⊢ (hurwitzEvenFEPair 0).symm.Λ₀ (s / 2) / 2 = (hurwitzEvenFEPair 0).Λ₀ (s / 2) / 2

Tactic:
hurwitzEvenFEPair_zero_symm

Goal state after:
s : ℂ
⊢ (hurwitzEvenFEPair 0).Λ₀ (s / 2) / 2 = (hurwitzEvenFEPair 0).Λ₀ (s / 2) / 2
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.HurwitzZetaEven

Goal state before:
pp: a : UnitAddCircle
s : ℂ
⊢ completedHurwitzZetaEven₀ (-a) s = completedHurwitzZetaEven₀ a s

Tactic:
simp [completedHurwitzZetaEven₀]

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.HurwitzZetaEven

Goal state before:
pp: a : UnitAddCircle
s : ℂ
hs : s ≠ 0 ∨ a ≠ 0
hs' : s ≠ 1
⊢ DifferentiableAt ℂ (completedHurwitzZetaEven a) s

Tactic:
by
  refine (((hurwitzEvenFEPair a).differentiableAt_Λ ?_ (Or.inl ?_)).comp s
      (differentiableAt_id.div_const _)).div_const _
  · rcases hs with h | h <;>
    simp [hurwitzEvenFEPair, h]
  · change s / 2 ≠ ↑(1 / 2 : ℝ)
    rw [ofReal_div, ofReal_one, ofReal_ofNat]
    exact hs' ∘ (div_left_inj' two_ne_zero).mp

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.Dirichlet

Goal state before:
pp: case inr.inl
χ : DirichletCharacter ℂ 0
hn : 1 ≠ 0
⊢ χ ↑1 = δ 1

pp: case inr.inr
χ : DirichletCharacter ℂ 0
n : ℕ
hn : n ≠ 0
hn' : n ≠ 1
⊢ χ ↑n = δ n

Tactic:
· simp [delta]

Goal state after:
case inr.inr
χ : DirichletCharacter ℂ 0
n : ℕ
hn : n ≠ 0
hn' : n ≠ 1
⊢ χ ↑n = δ n
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.Dirichlet

Goal state before:
pp: ⊢ (L fun n ↦ ↑(ζ n)) = L 1

Tactic:
ext s
  exact (LSeries_congr const_one_eq_zeta s).symm

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.LSeries.HurwitzZetaEven

Goal state before:
pp: a : UnitAddCircle
⊢ DifferentiableAt ℂ (fun s ↦ (completedHurwitzZetaEven a s - 1 / (s - 1)) / s.Gammaℝ) 1

Tactic:
div_eq_mul_inv _ (Gammaℝ _)

Goal state after:
a : UnitAddCircle
⊢ DifferentiableAt ℂ (fun s ↦ (completedHurwitzZetaEven a s - 1 / (s - 1)) * s.Gammaℝ⁻¹) 1
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Basic

Goal state before:
pp: n : ℕ
⊢ [FermatLastTheoremFor n, FermatLastTheoremWith' ℕ n, FermatLastTheoremWith' ℤ n].TFAE

Tactic:
by
  tfae_have 2 ↔ 1 := by
    apply fermatLastTheoremWith'_iff_fermatLastTheoremWith
    simp only [Nat.isUnit_iff]
    intro _ _ _ ha hb hc
    rw [ha, hb, hc]
    simp only [one_pow, Nat.reduceAdd, ne_eq, OfNat.ofNat_ne_one, not_false_eq_true]
  tfae_have 3 ↔ 1 := by
    rw [fermatLastTheoremFor_iff_int]
    apply fermatLastTheoremWith'_iff_fermatLastTheoremWith
    intro a b c ha hb hc
    by_cases hn : n = 0
    · subst hn
      simp only [pow_zero, Int.reduceAdd, ne_eq, OfNat.ofNat_ne_one, not_false_eq_true]
    · rw [← isUnit_pow_iff hn, Int.isUnit_iff] at ha hb hc
      -- case division
      rcases ha with ha | ha <;> rcases hb with hb | hb <;> rcases hc with hc | hc <;>
        rw [ha, hb, hc] <;> decide
  tfae_finish

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Four

Goal state before:
pp: case inr.inr
a b c : ℤ
h : Fermat42 a b c
a0 b0 c0 : ℤ
hf : Minimal a0 b0 c0
hc : a0 % 2 = 1
h1 : c0 < 0
⊢ ∃ a0 b0 c0, Minimal a0 b0 c0 ∧ a0 % 2 = 1 ∧ 0 < c0

Tactic:
use a0, b0, -c0, neg_of_minimal hf, hc
    exact neg_pos.mpr h1

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Four

Goal state before:
pp: a b c : ℤ
h : Minimal a b c
ha2 : a % 2 = 1
hc : 0 < c
ht : PythagoreanTriple (a ^ 2) (b ^ 2) c
h2 : (a ^ 2).gcd (b ^ 2) = 1
ha22 : a ^ 2 % 2 = 1
m n : ℤ
ht1 : a ^ 2 = m ^ 2 - n ^ 2
ht2 : b ^ 2 = 2 * m * n
ht3 : c = m ^ 2 + n ^ 2
ht4 : m.gcd n = 1
ht5 : m % 2 = 0 ∧ n % 2 = 1 ∨ m % 2 = 1 ∧ n % 2 = 0
ht6 : 0 ≤ m
htt : PythagoreanTriple a n m
⊢ IsCoprime (m ^ 2 + -n * n) n

Tactic:
exact (Int.isCoprime_iff_gcd_eq_one.mpr ht4).pow_left.add_mul_right_left (-n)

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.MasonStothers

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝¹ : Field k
inst✝ : DecidableEq k
a b c w : k[X]
hw : w ≠ 0
wab : w = a.wronskian b
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
abc_dr_dvd_w : divRadical (a * b * c) ∣ w
⊢ c.natDegree + 1 ≤ (radical (a * b * c)).natDegree

Tactic:
have ab_nz := mul_ne_zero ha hb

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝¹ : Field k
inst✝ : DecidableEq k
a b c w : k[X]
hw : w ≠ 0
wab : w = a.wronskian b
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
abc_dr_dvd_w : divRadical (a * b * c) ∣ w
ab_nz : a * b ≠ 0
⊢ c.natDegree + 1 ≤ (radical (a * b * c)).natDegree
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.MasonStothers

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝¹ : Field k
inst✝ : DecidableEq k
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
hsum : a + b + c = 0
w : k[X] := a.wronskian b
wab : w = a.wronskian b
hbc : IsCoprime b c
⊢ b + c + a = 0

Tactic:
add_rotate

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝¹ : Field k
inst✝ : DecidableEq k
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
hsum : b + c + a = 0
w : k[X] := a.wronskian b
wab : w = a.wronskian b
hbc : IsCoprime b c
⊢ b + c + a = 0
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.MasonStothers

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝¹ : Field k
inst✝ : DecidableEq k
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
hsum : a + b + c = 0
w : k[X] := a.wronskian b
wab : w = a.wronskian b
hbc : IsCoprime b c
hsum' : b + c + a = 0
hca : IsCoprime c a
wbc : w = b.wronskian c
⊢ w = c.wronskian a

Tactic:
add_rotate

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝¹ : Field k
inst✝ : DecidableEq k
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
hsum : b + c + a = 0
w : k[X] := a.wronskian b
wab : w = a.wronskian b
hbc : IsCoprime b c
hsum' : b + c + a = 0
hca : IsCoprime c a
wbc : w = b.wronskian c
⊢ w = c.wronskian a
Module: Mathlib.NumberTheory.NumberField.FractionalIdeal

Goal state before:
pp: K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
inst✝ : NumberField K
I : FractionalIdeal (𝓞 K)⁰ K
⊢ Free ℤ ↥↑I

Tactic:
by
  refine Free.of_equiv (LinearEquiv.restrictScalars ℤ (I.equivNum ?_)).symm
  exact nonZeroDivisors.coe_ne_zero I.den

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Polynomial

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ IsCoprime b c

Tactic:
apply rot_coprime heq

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ IsCoprime a b

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ p ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ q ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ r ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ u ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ v ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
⊢ w ≠ 0
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Polynomial

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ IsCoprime c a

Tactic:
add_rotate

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ IsCoprime c a
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Polynomial

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ IsCoprime c a

Tactic:
apply rot_coprime heq

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ IsCoprime b c

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ q ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ r ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ p ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ v ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ w ≠ 0

k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ u ≠ 0
Module: Mathlib.NumberTheory.PythagoreanTriples

Goal state before:
pp: case h.inl
z m n : ℤ
h : PythagoreanTriple (m ^ 2 - n ^ 2) (2 * m * n) z ∧ (m ^ 2 - n ^ 2).gcd (2 * m * n) = 1
co : m.gcd n = 1
pp : m % 2 = 0 ∧ n % 2 = 1 ∨ m % 2 = 1 ∧ n % 2 = 0
⊢ (m ^ 2 - n ^ 2 = m ^ 2 - n ^ 2 ∧ 2 * m * n = 2 * m * n ∨ m ^ 2 - n ^ 2 = 2 * m * n ∧ 2 * m * n = m ^ 2 - n ^ 2) ∧
    (z = m ^ 2 + n ^ 2 ∨ z = -(m ^ 2 + n ^ 2)) ∧ m.gcd n = 1 ∧ (m % 2 = 0 ∧ n % 2 = 1 ∨ m % 2 = 1 ∧ n % 2 = 0)

Tactic:
refine ⟨Or.inl ⟨rfl, rfl⟩, ?_, co, pp⟩
      have : z ^ 2 = (m ^ 2 + n ^ 2) ^ 2 := by
        rw [sq, ← h.left.eq]
        ring
      simpa using eq_or_eq_neg_of_sq_eq_sq _ _ this

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.NumberField.InfinitePlace.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_1
inst✝ : Field K
φ ψ : K →+* ℂ
h₀ : mk φ = mk ψ
j : ℂ → K
hiφ : Function.LeftInverse j ⇑φ
ι : K ≃+* ↥φ.range := RingEquiv.ofLeftInverse hiφ
x y : ↥φ.range
⊢ ‖φ (ι.symm (x - y))‖ = ‖ψ (ι.symm (x - y))‖

Tactic:
exact congrFun (congrArg (↑) h₀) _

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Polynomial

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
u v w : k
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
d : ℕ
ih_d :
  ∀ m ≤ d,
    ∀ {a b c : k[X]},
      C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0 → a ≠ 0 → b ≠ 0 → c ≠ 0 → IsCoprime a b → a.natDegree = m → m = 0
a b c : k[X]
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
eq_d : a.natDegree = d + 1
ad : derivative a = 0
bd : derivative b = 0
cd : derivative c = 0
ca : k[X]
ca_nz : ca ≠ 0
cb : k[X]
cb_nz : cb ≠ 0
cc : k[X]
cc_nz : cc ≠ 0
ch : ℕ := ringChar k
chn0 : ch ≠ 0
eq_a : a = (expand k ch) ca
eq_deg_a : a.natDegree = ca.natDegree * ch
eq_b : b = (expand k ch) cb
eq_deg_b : b.natDegree = cb.natDegree * ch
eq_c : c = (expand k ch) cc
eq_deg_c : c.natDegree = cc.natDegree * ch
hca : ca.natDegree = 0
⊢ 0 * ch = 0

Tactic:
zero_mul

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
u v w : k
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
d : ℕ
ih_d :
  ∀ m ≤ d,
    ∀ {a b c : k[X]},
      C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0 → a ≠ 0 → b ≠ 0 → c ≠ 0 → IsCoprime a b → a.natDegree = m → m = 0
a b c : k[X]
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
eq_d : a.natDegree = d + 1
ad : derivative a = 0
bd : derivative b = 0
cd : derivative c = 0
ca : k[X]
ca_nz : ca ≠ 0
cb : k[X]
cb_nz : cb ≠ 0
cc : k[X]
cc_nz : cc ≠ 0
ch : ℕ := ringChar k
chn0 : ch ≠ 0
eq_a : a = (expand k ch) ca
eq_deg_a : a.natDegree = ca.natDegree * ch
eq_b : b = (expand k ch) cb
eq_deg_b : b.natDegree = cb.natDegree * ch
eq_c : c = (expand k ch) cc
eq_deg_c : c.natDegree = cc.natDegree * ch
hca : ca.natDegree = 0
⊢ 0 = 0
Module: Mathlib.RingTheory.FractionalIdeal.Norm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : IsDedekindDomain R
inst✝⁷ : Free ℤ R
inst✝⁶ : Module.Finite ℤ R
K : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing K
inst✝⁴ : Algebra R K
inst✝³ : IsFractionRing R K
inst✝² : IsLocalization (Algebra.algebraMapSubmonoid R ℤ⁰) K
inst✝¹ : Algebra ℚ K
inst✝ : Module.Finite ℚ K
x : K
this : IsDomain K
d : ↥R⁰
r : R
hr : (algebraMap R K) r = ↑d • x
⊢ d • ↑(spanSingleton R⁰ x) = Submodule.map (Algebra.linearMap R K) (Ideal.span {r})

Tactic:
ext
    simp_rw [Submodule.mem_smul_pointwise_iff_exists, mem_coe, mem_spanSingleton, Submodule.mem_map,
      Algebra.linearMap_apply, Submonoid.smul_def, Ideal.mem_span_singleton', exists_exists_eq_and,
      map_mul, hr, ← Algebra.smul_def, smul_comm (d : R)]

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Polynomial

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
a b c : k[X]
u v w : k
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
⊢ a.natDegree = 0

Tactic:
rcases eq_or_ne (ringChar k) 0 with ch0 | chn0
  -- characteristic zero
  · obtain ⟨da, -, -⟩ := flt_catalan_deriv
      hp hq hr hineq chp chq chr ha hb hc hab hu hv hw heq
    have czk : CharZero k := by
      apply charZero_of_inj_zero
      intro n
      rw [ringChar.spec, ch0]
      exact zero_dvd_iff.mp
    rw [eq_C_of_derivative_eq_zero da]
    exact natDegree_C _
  -- characteristic p > 0
  · generalize eq_d : a.natDegree = d
    -- set up infinite descent
    -- strong induct on `d := a.natDegree`
    induction d
      using Nat.case_strong_induction_on
      generalizing a b c ha hb hc hab heq with
    | hz => rfl
    | hi d ih_d => -- have derivatives of `a, b, c` zero
      obtain ⟨ad, bd, cd⟩ := flt_catalan_deriv
        hp hq hr hineq chp chq chr ha hb hc hab hu hv hw heq
      -- find contracts `ca, cb, cc` so that `a(k) = ca(k^ch)`
      obtain ⟨ca, ca_nz, eq_a, eq_deg_a⟩ := find_contract ha ad chn0
      obtain ⟨cb, cb_nz, eq_b, eq_deg_b⟩ := find_contract hb bd chn0
      obtain ⟨cc, cc_nz, eq_c, eq_deg_c⟩ := find_contract hc cd chn0
      set ch := ringChar k
      suffices hca : ca.natDegree = 0 by
        rw [← eq_d, eq_deg_a, hca, zero_mul]
      by_contra hnca; apply hnca
      apply ih_d _ _ _ ca_nz cb_nz cc_nz <;> clear ih_d <;> try rfl
      · apply (isCoprime_expand chn0).mp
        rwa [← eq_a, ← eq_b]
      · have _ : ch ≠ 1 := CharP.ringChar_ne_one
        have hch2 : 2 ≤ ch := by lia
        rw [← add_le_add_iff_right 1, ← eq_d, eq_deg_a]
        grw [← hch2]
        lia
      · rw [eq_a, eq_b, eq_c, ← expand_C ch u, ← expand_C ch v, ← expand_C ch w] at heq
        simp_rw [← map_pow, ← map_mul, ← map_add] at heq
        rwa [Polynomial.expand_eq_zero (zero_lt_iff.mpr chn0)] at heq

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.FLT.Polynomial

Goal state before:
pp: k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C u * a ^ p + C v * b ^ q + C w * c ^ r = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0

Tactic:
add_rotate

Goal state after:
k : Type u_1
inst✝ : Field k
p q r : ℕ
hp : p ≠ 0
hq : q ≠ 0
hr : r ≠ 0
hineq : q * r + r * p + p * q ≤ p * q * r
chp : ↑p ≠ 0
chq : ↑q ≠ 0
chr : ↑r ≠ 0
a b c : k[X]
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
hc : c ≠ 0
hab : IsCoprime a b
u v w : k
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
hw : w ≠ 0
heq : C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0
hbc : IsCoprime b c
⊢ C v * b ^ q + C w * c ^ r + C u * a ^ p = 0