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

Goal state before:
pp: case neg.h
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
m : ℕ
left✝ : m < n
⊢ (ζ ^ m) ^ n * α ^ n = a

Tactic:
e,

Goal state after:
case neg.h
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
m : ℕ
left✝ : m < n
⊢ (ζ ^ m) ^ n * a = a
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case neg.h
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
m : ℕ
left✝ : m < n
⊢ ζ ^ (m * n) * a = a

Tactic:
mul_comm m,

Goal state after:
case neg.h
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
m : ℕ
left✝ : m < n
⊢ ζ ^ (n * m) * a = a
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Roots

Goal state before:
pp: case inl
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
ζ : R
i : ℕ
h : (cyclotomic i R).IsRoot ζ
hi : i ∈ Nat.divisors 0
⊢ ζ ^ 0 = 1

pp: case inr
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ζ : R
i : ℕ
hi : i ∈ n.divisors
h : (cyclotomic i R).IsRoot ζ
hn : n > 0
⊢ ζ ^ n = 1

Tactic:
· exact pow_zero _

Goal state after:
case inr
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ζ : R
i : ℕ
hi : i ∈ n.divisors
h : (cyclotomic i R).IsRoot ζ
hn : n > 0
⊢ ζ ^ n = 1
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
p n : ℕ
hp : Nat.Prime p
⊢ ∀ (m : ℕ),
    cyclotomic (p ^ (m + 1)) R = ∑ i ∈ range p, (X ^ p ^ m) ^ i ↔
      (∑ i ∈ range p, (X ^ p ^ m) ^ i) * ∏ x ∈ range (m + 1), cyclotomic (p ^ x) R = X ^ p ^ (m + 1) - 1

Tactic:
intro m

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
p n : ℕ
hp : Nat.Prime p
m : ℕ
⊢ cyclotomic (p ^ (m + 1)) R = ∑ i ∈ range p, (X ^ p ^ m) ^ i ↔
    (∑ i ∈ range p, (X ^ p ^ m) ^ i) * ∏ x ∈ range (m + 1), cyclotomic (p ^ x) R = X ^ p ^ (m + 1) - 1
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Roots

Goal state before:
pp: case refine_2
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
ζ : K
hp : Nat.Prime p
hζ : IsPrimitiveRoot ζ p
α : Fin p → ℚ
this : Fact (Nat.Prime p)
P : ℚ[X] := ∑ i, C (α i) * X ^ ↑i
hP : ∀ (i : Fin p), α i = P.coeff ↑i
hP' : P.degree ≤ ↑(p - 1)
H : ∀ (i j : Fin p), α i = α j
i : ℕ
h : i < p
⊢ P.coeff i = (cyclotomic p ℚ * C (α 0)).coeff i

pp: case refine_3
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
ζ : K
hp : Nat.Prime p
hζ : IsPrimitiveRoot ζ p
α : Fin p → ℚ
this : Fact (Nat.Prime p)
P : ℚ[X] := ∑ i, C (α i) * X ^ ↑i
hP : ∀ (i : Fin p), α i = P.coeff ↑i
hP' : P.degree ≤ ↑(p - 1)
H : ∀ (i j : Fin p), α i = α j
i : ℕ
h : ¬i < p
⊢ P.coeff i = (cyclotomic p ℚ * C (α 0)).coeff i

Tactic:
· lift i to Fin p using h; simp [cyclotomic_prime, ← hP, H i 0]

Goal state after:
case refine_3
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
ζ : K
hp : Nat.Prime p
hζ : IsPrimitiveRoot ζ p
α : Fin p → ℚ
this : Fact (Nat.Prime p)
P : ℚ[X] := ∑ i, C (α i) * X ^ ↑i
hP : ∀ (i : Fin p), α i = P.coeff ↑i
hP' : P.degree ≤ ↑(p - 1)
H : ∀ (i j : Fin p), α i = α j
i : ℕ
h : ¬i < p
⊢ P.coeff i = (cyclotomic p ℚ * C (α 0)).coeff i
Module: Mathlib.NumberTheory.Cyclotomic.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: n : ℕ
inst✝³ : NeZero n
K : Type u
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {n} ℚ K
ζ : K
l : ℕ
hζ : IsPrimitiveRoot ζ l
hl✝ : l ≠ 0
hl : NeZero l
hroot : IsPrimitiveRoot (zeta n ℚ K) n
key : φ (l.lcm n) ≤ φ n
r : ℕ
hr : GCDMonoid.lcm l n = n * r
ineq : φ n * φ r ≤ φ (n * r)
⊢ l ∣ 2 * n

Tactic:
← hr

Goal state after:
n : ℕ
inst✝³ : NeZero n
K : Type u
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {n} ℚ K
ζ : K
l : ℕ
hζ : IsPrimitiveRoot ζ l
hl✝ : l ≠ 0
hl : NeZero l
hroot : IsPrimitiveRoot (zeta n ℚ K) n
key : φ (l.lcm n) ≤ φ n
r : ℕ
hr : GCDMonoid.lcm l n = n * r
ineq : φ n * φ r ≤ φ (GCDMonoid.lcm l n)
⊢ l ∣ 2 * n
Module: Mathlib.NumberTheory.Cyclotomic.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case inl
n : ℕ
inst✝³ : NeZero n
K : Type u
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {n} ℚ K
ζ : K
l : ℕ
hζ : IsPrimitiveRoot ζ l
hl✝ : l ≠ 0
hl : NeZero l
hroot : IsPrimitiveRoot (zeta n ℚ K) n
r : ℕ
hr : GCDMonoid.lcm l n = n
ineq : φ n * φ r ≤ φ (GCDMonoid.lcm l n)
rpos : 0 < r
key : r = 1
⊢ l ∣ 2 * n

Tactic:
← hr

Goal state after:
case inl
n : ℕ
inst✝³ : NeZero n
K : Type u
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {n} ℚ K
ζ : K
l : ℕ
hζ : IsPrimitiveRoot ζ l
hl✝ : l ≠ 0
hl : NeZero l
hroot : IsPrimitiveRoot (zeta n ℚ K) n
r : ℕ
hr : GCDMonoid.lcm l n = n
ineq : φ n * φ r ≤ φ (GCDMonoid.lcm l n)
rpos : 0 < r
key : r = 1
⊢ l ∣ 2 * GCDMonoid.lcm l n
Module: Mathlib.NumberTheory.Cyclotomic.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: n : ℕ
inst✝³ : NeZero n
K : Type u
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {n} ℚ K
hno : Odd n
ζ x : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
hx : IsOfFinOrder x
⊢ IsPrimitiveRoot (-ζ) (2 * n)

Tactic:
convert! IsPrimitiveRoot.orderOf (-ζ)

Goal state after:
n : ℕ
inst✝³ : NeZero n
K : Type u
inst✝² : Field K
inst✝¹ : NumberField K
inst✝ : IsCyclotomicExtension {n} ℚ K
hno : Odd n
ζ x : K
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
hx : IsOfFinOrder x
⊢ 2 * n = orderOf (-ζ)
Module: Mathlib.NumberTheory.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case refine_2
S T : Set ℕ
A : Type u
B : Type v
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : CommRing B
inst✝ : Algebra A B
h : IsCyclotomicExtension T A B
hS : S ⊆ T
b : ↥(adjoin A {b | ∃ a ∈ S, a ≠ 0 ∧ b ^ a = 1})
⊢ b ∈ adjoin A {b | ∃ n ∈ S, n ≠ 0 ∧ b ^ n = 1}

Tactic:
convert! mem_top (R := A) (x := b)

Goal state after:
S T : Set ℕ
A : Type u
B : Type v
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : CommRing B
inst✝ : Algebra A B
h : IsCyclotomicExtension T A B
hS : S ⊆ T
b : ↥(adjoin A {b | ∃ a ∈ S, a ≠ 0 ∧ b ^ a = 1})
⊢ adjoin A {b | ∃ n ∈ S, n ≠ 0 ∧ b ^ n = 1} = ⊤
Module: Mathlib.Data.ZMod.Units

Goal state before:
pp: case inr
n : ℤ
m : ℕ
hm : m ≠ 0
this : NeZero m
u : (ZMod m)ˣ
hu : ↑u = ↑n
h_coprime : (↑(↑n).val).gcd ↑m = 1
⊢ IsCoprime (↑m) n

Tactic:
val_intCast,

Goal state after:
case inr
n : ℤ
m : ℕ
hm : m ≠ 0
this : NeZero m
u : (ZMod m)ˣ
hu : ↑u = ↑n
h_coprime : (n % ↑m).gcd ↑m = 1
⊢ IsCoprime (↑m) n
Module: Mathlib.FieldTheory.Finite.GaloisField

Goal state before:
pp: case inr
K : Type u_1
K' : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field K'
inst✝¹ : Algebra K K'
inst✝ : Finite K'
k : K
ne : k ≠ 0
x : K'ˣ
eq : (Units.map (Algebra.norm K)) x = Units.mk0 k ne
⊢ ∃ a, (Algebra.norm K) a = k

Tactic:
exact ⟨x, congr_arg (·.1) eq⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Finite.GaloisField

Goal state before:
pp: case refine_2
F : Type u_3
K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝⁵ : Field F
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : Algebra F K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra F L
inst✝ : Finite L
h : Module.finrank F K ∣ Module.finrank F L
this✝⁴ : Finite F
this✝³ : Fintype F
this✝² : Module.Finite F K
this✝¹ : Finite K
this✝ : Fintype K
this : Fintype L
⊢ Polynomial.map (algebraMap F L) (X ^ Fintype.card K - X) ∣ Polynomial.map (algebraMap F L) (X ^ Fintype.card L - X)

Tactic:
· rw [Module.card_eq_pow_finrank (K := F), Module.card_eq_pow_finrank (K := F) (V := L)]
    exact (map_dvd_map' _).mpr (dvd_pow_pow_sub_self_of_dvd h)

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.MulChar.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoid R
R' : Type u_2
inst✝ : CommMonoidWithZero R'
f : Rˣ →* R'ˣ
x y : R
⊢ (if hx : IsUnit (x * y) then ↑(f hx.unit) else 0) =
    (if hx : IsUnit x then ↑(f hx.unit) else 0) * if hx : IsUnit y then ↑(f hx.unit) else 0

Tactic:
by_cases hx : IsUnit x

Goal state after:
case pos
R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoid R
R' : Type u_2
inst✝ : CommMonoidWithZero R'
f : Rˣ →* R'ˣ
x y : R
hx : IsUnit x
⊢ (if hx : IsUnit (x * y) then ↑(f hx.unit) else 0) =
    (if hx : IsUnit x then ↑(f hx.unit) else 0) * if hx : IsUnit y then ↑(f hx.unit) else 0

case neg
R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoid R
R' : Type u_2
inst✝ : CommMonoidWithZero R'
f : Rˣ →* R'ˣ
x y : R
hx : ¬IsUnit x
⊢ (if hx : IsUnit (x * y) then ↑(f hx.unit) else 0) =
    (if hx : IsUnit x then ↑(f hx.unit) else 0) * if hx : IsUnit y then ↑(f hx.unit) else 0
Module: Mathlib.NumberTheory.MulChar.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoid R
R' : Type u_2
inst✝ : CommMonoidWithZero R'
χ : MulChar R R'
a : R
ha : ¬IsUnit a
⊢ MonoidWithZero.inverse (χ a) = 0

Tactic:
by simp [map_nonunit _ ha]

Goal state after:
Module: Mathlib.NumberTheory.MulChar.Basic

Goal state before:
pp: case refine_2
M : Type u_4
R : Type u_5
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : NoZeroDivisors R
inst✝ : Nontrivial R
χ : MulChar M R
h : χ ^ 2 = 1
x : M
⊢ χ x = 0 ∨ χ x = 1 ∨ χ x = -1

Tactic:
by_cases hx : IsUnit x

Goal state after:
case pos
M : Type u_4
R : Type u_5
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : NoZeroDivisors R
inst✝ : Nontrivial R
χ : MulChar M R
h : χ ^ 2 = 1
x : M
hx : IsUnit x
⊢ χ x = 0 ∨ χ x = 1 ∨ χ x = -1

case neg
M : Type u_4
R : Type u_5
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : NoZeroDivisors R
inst✝ : Nontrivial R
χ : MulChar M R
h : χ ^ 2 = 1
x : M
hx : ¬IsUnit x
⊢ χ x = 0 ∨ χ x = 1 ∨ χ x = -1
Module: Mathlib.NumberTheory.GaussSum

Goal state before:
pp: R : Type u
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Fintype R
R' : Type v
inst✝ : CommRing R'
χ : MulChar R R'
ψ : AddChar R R'
a : Rˣ
⊢ gaussSum χ (ψ.mulShift ↑a) = χ⁻¹ ↑a * gaussSum χ ψ

Tactic:
rw [← gaussSum_mulShift χ ψ a, inv_apply_eq_inv,
    Ring.inverse_mul_cancel_left _ _ (a.isUnit.map χ)]

Goal state after:
Module: Mathlib.Order.Grade

Goal state before:
pp: α : Type u_3
inst✝ : PartialOrder α
s : Flag α
a : ↥s
h : IsMax a
b : α
hab : ↑a ≤ b
⊢ b ≤ ↑a

Tactic:
refine @h ⟨b, mem_iff_forall_le_or_ge.2 fun c hc ↦ ?_⟩ hab

Goal state after:
α : Type u_3
inst✝ : PartialOrder α
s : Flag α
a : ↥s
h : IsMax a
b : α
hab : ↑a ≤ b
c : α
hc : c ∈ s
⊢ b ≤ c ∨ c ≤ b
Module: Mathlib.Analysis.Fourier.ZMod

Goal state before:
pp: N : ℕ
inst✝² : NeZero N
E : Type u_1
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module ℂ E
Φ : ZMod N → E
j : ZMod N
⊢ auxDFT (auxDFT Φ) j = ↑N • Φ (-j)

Tactic:
simp only [auxDFT, mul_comm _ j, smul_sum, ← smul_assoc, smul_eq_mul, ← map_add_eq_mul, ←
    neg_add, ← add_mul]

Goal state after:
N : ℕ
inst✝² : NeZero N
E : Type u_1
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module ℂ E
Φ : ZMod N → E
j : ZMod N
⊢ ∑ j_1, ∑ x, stdAddChar (-((j + x) * j_1)) • Φ x = ↑N • Φ (-j)
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
a b c : P
t₁ t₂ : ℝ
h_inner : ⟪b -ᵥ a, c -ᵥ a⟫ = 0
hvec : (AffineMap.lineMap a b) t₁ -ᵥ (AffineMap.lineMap a c) t₂ = t₁ • (b -ᵥ a) - t₂ • (c -ᵥ a)
⊢ (|t₁| * ‖b -ᵥ a‖) ^ 2 - 2 * ⟪t₁ • (b -ᵥ a), t₂ • (c -ᵥ a)⟫ + (|t₂| * ‖c -ᵥ a‖) ^ 2 =
    t₁ ^ 2 * dist a b ^ 2 + t₂ ^ 2 * dist a c ^ 2

Tactic:
inner_smul_left,

Goal state after:
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
a b c : P
t₁ t₂ : ℝ
h_inner : ⟪b -ᵥ a, c -ᵥ a⟫ = 0
hvec : (AffineMap.lineMap a b) t₁ -ᵥ (AffineMap.lineMap a c) t₂ = t₁ • (b -ᵥ a) - t₂ • (c -ᵥ a)
⊢ (|t₁| * ‖b -ᵥ a‖) ^ 2 - 2 * ((starRingEnd ℝ) t₁ * ⟪b -ᵥ a, t₂ • (c -ᵥ a)⟫) + (|t₂| * ‖c -ᵥ a‖) ^ 2 =
    t₁ ^ 2 * dist a b ^ 2 + t₂ ^ 2 * dist a c ^ 2
Module: Mathlib.Analysis.FunctionalSpaces.SobolevInequality

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
A : ι → Type u_2
inst✝² : (i : ι) → MeasurableSpace (A i)
μ : (i : ι) → Measure (A i)
inst✝¹ : DecidableEq ι
p : ℝ
inst✝ : ∀ (i : ι), SigmaFinite (μ i)
hp₀ : 0 ≤ p
s : Finset ι
hp : ↑(#s) * p ≤ 1
i : ι
hi : i ∉ s
f : ((i : ι) → A i) → ℝ≥0∞
hf : Measurable f
⊢ ∫⋯∫⁻_s, fun x ↦
      ∫⁻ (xᵢ : A i), (f ^ (1 - ↑(#s) * p) * ∏ j ∈ insert i s, (∫⋯∫⁻_{j}, f ∂μ) ^ p) (update x i xᵢ) ∂μ i ∂μ =
    ∫⋯∫⁻_s, fun x ↦
      ∫⁻ (t : A i), f (update x i t) ^ (1 - ↑(#s) * p) * ∏ j ∈ insert i s, (∫⋯∫⁻_{j}, f ∂μ) (update x i t) ^ p ∂μ i ∂μ

pp: ι : Type u_1
A : ι → Type u_2
inst✝² : (i : ι) → MeasurableSpace (A i)
μ : (i : ι) → Measure (A i)
inst✝¹ : DecidableEq ι
p : ℝ
inst✝ : ∀ (i : ι), SigmaFinite (μ i)
hp₀ : 0 ≤ p
s : Finset ι
hp : ↑(#s) * p ≤ 1
i : ι
hi : i ∉ s
f : ((i : ι) → A i) → ℝ≥0∞
hf : Measurable f
⊢ Measurable (f ^ (1 - ↑(#s) * p) * ∏ j ∈ insert i s, (∫⋯∫⁻_{j}, f ∂μ) ^ p)

Tactic:
· simp only [Pi.mul_apply, Pi.pow_apply, Finset.prod_apply]

Goal state after:
ι : Type u_1
A : ι → Type u_2
inst✝² : (i : ι) → MeasurableSpace (A i)
μ : (i : ι) → Measure (A i)
inst✝¹ : DecidableEq ι
p : ℝ
inst✝ : ∀ (i : ι), SigmaFinite (μ i)
hp₀ : 0 ≤ p
s : Finset ι
hp : ↑(#s) * p ≤ 1
i : ι
hi : i ∉ s
f : ((i : ι) → A i) → ℝ≥0∞
hf : Measurable f
⊢ Measurable (f ^ (1 - ↑(#s) * p) * ∏ j ∈ insert i s, (∫⋯∫⁻_{j}, f ∂μ) ^ p)
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Positive

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsPositive
c : 𝕜
hc : 0 ≤ c
hc' : (starRingEnd 𝕜) c = c
x : E
⊢ 0 ≤ re ⟪c • T x, x⟫

Tactic:
inner_smul_left,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsPositive
c : 𝕜
hc : 0 ≤ c
hc' : (starRingEnd 𝕜) c = c
x : E
⊢ 0 ≤ re ((starRingEnd 𝕜) c * ⟪T x, x⟫)
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.ExteriorPower

Goal state before:
pp: n : ℕ
E : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ E
inst✝ : FiniteDimensional ℝ E
x : ↥(⋀[ℝ]^n E)
h : (innerProductForm x) x = 0
⊢ x = 0

Tactic:
innerProductForm_self x (stdOrthonormalBasis ℝ E),

Goal state after:
n : ℕ
E : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ E
inst✝ : FiniteDimensional ℝ E
x : ↥(⋀[ℝ]^n E)
h : ∑ s, ((Module.Basis.exteriorPower n (stdOrthonormalBasis ℝ E).toBasis).repr x) s ^ 2 = 0
⊢ x = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.JointEigenspace

Goal state before:
pp: case inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
A B : E →ₗ[𝕜] E
hA : A.IsSymmetric
hB : B.IsSymmetric
i j : 𝕜 × 𝕜
hij : i ≠ j
v : E
x✝ : v ∈ eigenspace A i.2 ⊓ eigenspace B i.1
hv1 : v ∈ ↑(eigenspace A i.2)
hv2 : v ∈ ↑(eigenspace B i.1)
h₁ : i.1 ≠ j.1
w : E
⊢ w ∈ eigenspace A j.2 ⊓ eigenspace B j.1 → inner 𝕜 w v = 0

Tactic:
⟨hw1, hw2⟩

Goal state after:
case inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
A B : E →ₗ[𝕜] E
hA : A.IsSymmetric
hB : B.IsSymmetric
i j : 𝕜 × 𝕜
hij : i ≠ j
v : E
x✝ : v ∈ eigenspace A i.2 ⊓ eigenspace B i.1
hv1 : v ∈ ↑(eigenspace A i.2)
hv2 : v ∈ ↑(eigenspace B i.1)
h₁ : i.1 ≠ j.1
w : E
hw1 : w ∈ ↑(eigenspace A j.2)
hw2 : w ∈ ↑(eigenspace B j.1)
⊢ inner 𝕜 w v = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.JointEigenspace

Goal state before:
pp: case inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
A B : E →ₗ[𝕜] E
hA : A.IsSymmetric
hB : B.IsSymmetric
i j : 𝕜 × 𝕜
hij : i ≠ j
v : E
x✝ : v ∈ eigenspace A i.2 ⊓ eigenspace B i.1
hv1 : v ∈ ↑(eigenspace A i.2)
hv2 : v ∈ ↑(eigenspace B i.1)
h₂ : i.2 ≠ j.2
w : E
⊢ w ∈ eigenspace A j.2 ⊓ eigenspace B j.1 → inner 𝕜 w v = 0

Tactic:
⟨hw1, hw2⟩

Goal state after:
case inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
A B : E →ₗ[𝕜] E
hA : A.IsSymmetric
hB : B.IsSymmetric
i j : 𝕜 × 𝕜
hij : i ≠ j
v : E
x✝ : v ∈ eigenspace A i.2 ⊓ eigenspace B i.1
hv1 : v ∈ ↑(eigenspace A i.2)
hv2 : v ∈ ↑(eigenspace B i.1)
h₂ : i.2 ≠ j.2
w : E
hw1 : w ∈ ↑(eigenspace A j.2)
hw2 : w ∈ ↑(eigenspace B j.1)
⊢ inner 𝕜 w v = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.LaxMilgram

Goal state before:
pp: V : Type u
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : CompleteSpace V
B : V →L[ℝ] V →L[ℝ] ℝ
coercive : IsCoercive B
C : ℝ
C_pos : 0 < C
below_bound : ∀ (v : V), C * ‖v‖ ≤ ‖(continuousLinearMapOfBilin B) v‖
⊢ ∀ (x : V), ‖x‖ ≤ C⁻¹ * ‖(continuousLinearMapOfBilin B) x‖

Tactic:
←
    inv_mul_le_iff₀ (inv_pos.mpr C_pos)

Goal state after:
V : Type u
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : CompleteSpace V
B : V →L[ℝ] V →L[ℝ] ℝ
coercive : IsCoercive B
C : ℝ
C_pos : 0 < C
below_bound : ∀ (v : V), C * ‖v‖ ≤ ‖(continuousLinearMapOfBilin B) v‖
⊢ ∀ (x : V), C⁻¹⁻¹ * ‖x‖ ≤ ‖(continuousLinearMapOfBilin B) x‖
Module: Mathlib.Analysis.FunctionalSpaces.SobolevInequality

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
E : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
u : E → F
hu : ContDiff ℝ 1 u
h2u : HasCompactSupport u
p : ℝ
hp✝ : (↑(finrank ℝ E)).HolderConjugate p
C : ℝ≥0 := lintegralPowLePowLIntegralFDerivConst μ p
ι : Type := Fin (finrank ℝ E)
hιcard : #ι = finrank ℝ E
this : finrank ℝ E = finrank ℝ (ι → ℝ)
e : E ≃L[ℝ] ι → ℝ := ContinuousLinearEquiv.ofFinrankEq this
hp : (↑#ι).HolderConjugate p
h0p : 0 ≤ p
c : ℝ≥0 := μ.addHaarScalarFactor (Measure.map (⇑e.symm) volume)
hc : 0 < c
h2c : μ = c • Measure.map (⇑e.symm) volume
h3c : ↑c ≠ 0
⊢ lintegralPowLePowLIntegralFDerivConst μ p =
    μ.addHaarScalarFactor (Measure.map (⇑e.symm) volume) * ‖↑e.symm‖₊ ^ p *
      (μ.addHaarScalarFactor (Measure.map (⇑e.symm) volume) ^ p)⁻¹

Tactic:
e,

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
E : Type u_4
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
u : E → F
hu : ContDiff ℝ 1 u
h2u : HasCompactSupport u
p : ℝ
hp✝ : (↑(finrank ℝ E)).HolderConjugate p
C : ℝ≥0 := lintegralPowLePowLIntegralFDerivConst μ p
ι : Type := Fin (finrank ℝ E)
hιcard : #ι = finrank ℝ E
this : finrank ℝ E = finrank ℝ (ι → ℝ)
e : E ≃L[ℝ] ι → ℝ := ContinuousLinearEquiv.ofFinrankEq this
hp : (↑#ι).HolderConjugate p
h0p : 0 ≤ p
c : ℝ≥0 := μ.addHaarScalarFactor (Measure.map (⇑e.symm) volume)
hc : 0 < c
h2c : μ = c • Measure.map (⇑e.symm) volume
h3c : ↑c ≠ 0
⊢ lintegralPowLePowLIntegralFDerivConst μ p =
    μ.addHaarScalarFactor (Measure.map (⇑(ContinuousLinearEquiv.ofFinrankEq this).symm) volume) *
        ‖↑(ContinuousLinearEquiv.ofFinrankEq this).symm‖₊ ^ p *
      (μ.addHaarScalarFactor (Measure.map (⇑(ContinuousLinearEquiv.ofFinrankEq this).symm) volume) ^ p)⁻¹
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Positive

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
x : E
⊢ True ∧ ∀ (x_1 : E), 0 ≤ ⟪⟪x, x_1⟫ • x, x_1⟫

Tactic:
inner_smul_left,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
x : E
⊢ True ∧ ∀ (x_1 : E), 0 ≤ (starRingEnd 𝕜) ⟪x, x_1⟫ * ⟪x, x_1⟫
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Positive

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 E
T : E →L[𝕜] E
hT : T.IsPositive
a : Fin (Module.finrank 𝕜 E) → E := fun i ↦ ↑√(⋯.eigenvalues ⋯ i) • (⋯.eigenvectorBasis ⋯) i
x✝ : E
⊢ T x✝ = ∑ x, ⟪↑√(⋯.eigenvalues ⋯ x) • (⋯.eigenvectorBasis ⋯) x, x✝⟫ • ↑√(⋯.eigenvalues ⋯ x) • (⋯.eigenvectorBasis ⋯) x

Tactic:
inner_smul_left,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 E
T : E →L[𝕜] E
hT : T.IsPositive
a : Fin (Module.finrank 𝕜 E) → E := fun i ↦ ↑√(⋯.eigenvalues ⋯ i) • (⋯.eigenvectorBasis ⋯) i
x✝ : E
⊢ T x✝ =
    ∑ x,
      ((starRingEnd 𝕜) ↑√(⋯.eigenvalues ⋯ x) * ⟪(⋯.eigenvectorBasis ⋯) x, x✝⟫) •
        ↑√(⋯.eigenvalues ⋯ x) • (⋯.eigenvectorBasis ⋯) x
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.LaxMilgram

Goal state before:
pp: V : Type u
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : CompleteSpace V
B : V →L[ℝ] V →L[ℝ] ℝ
this : CompleteSpace ↑↑(↑(continuousLinearMapOfBilin B)).range
v w : V
mem_w_orthogonal : w ∈ (↑(continuousLinearMapOfBilin B)).rangeᗮ
C : ℝ
C_pos : 0 < C
coercivity : ∀ (u : V), C * ‖u‖ * ‖u‖ ≤ (B u) u
⊢ ‖w‖ = 0

Tactic:
← mul_self_eq_zero,

Goal state after:
V : Type u
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : CompleteSpace V
B : V →L[ℝ] V →L[ℝ] ℝ
this : CompleteSpace ↑↑(↑(continuousLinearMapOfBilin B)).range
v w : V
mem_w_orthogonal : w ∈ (↑(continuousLinearMapOfBilin B)).rangeᗮ
C : ℝ
C_pos : 0 < C
coercivity : ∀ (u : V), C * ‖u‖ * ‖u‖ ≤ (B u) u
⊢ ‖w‖ * ‖w‖ = 0
Module: Mathlib.Dynamics.BirkhoffSum.Basic

Goal state before:
pp: α : Type u_1
M : Type u_2
inst✝ : AddCommMonoid M
f : α → α
g : α → M
m n : ℕ
x : α
⊢ ∑ k ∈ range m, g (f^[k] x) + ∑ x_1 ∈ range n, g (f^[m + x_1] x) =
    ∑ k ∈ range m, g (f^[k] x) + ∑ k ∈ range n, g (f^[k] (f^[m] x))

Tactic:
add_comm m,

Goal state after:
α : Type u_1
M : Type u_2
inst✝ : AddCommMonoid M
f : α → α
g : α → M
m n : ℕ
x : α
⊢ ∑ k ∈ range m, g (f^[k] x) + ∑ x_1 ∈ range n, g (f^[x_1 + m] x) =
    ∑ k ∈ range m, g (f^[k] x) + ∑ k ∈ range n, g (f^[k] (f^[m] x))
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.SingularValues

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : InnerProductSpace 𝕜 E
inst✝³ : FiniteDimensional 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 F
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
T : E →ₗ[𝕜] F
i : ℕ
⊢ 0 < T.singularValues i ↔ T.singularValues i ≠ 0

Tactic:
by
  grind [T.singularValues_nonneg i]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.TensorProduct

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 F
E' : Submodule 𝕜 E
F' : Submodule 𝕜 F
iE' : Module.Finite 𝕜 ↥E'
iF' : Module.Finite 𝕜 ↥F'
y : ↥E' ⊗[𝕜] ↥F'
hx : inner 𝕜 ((mapIncl E' F') y) ((mapIncl E' F') y) = 0
hz : {(mapIncl E' F') y} ⊆ ↑(mapIncl E' F').range
e : OrthonormalBasis (Fin (finrank 𝕜 ↥E')) 𝕜 ↥E'
f : OrthonormalBasis (Fin (finrank 𝕜 ↥F')) 𝕜 ↥F'
this : ∀ (i : Fin (finrank 𝕜 ↥E')) (j : Fin (finrank 𝕜 ↥F')), ((e.toBasis.tensorProduct f.toBasis).repr y) (i, j) = 0
⊢ (mapIncl E' F') y = 0

Tactic:
have : y = 0 := by simp [(e.toBasis.tensorProduct f.toBasis).ext_elem_iff, this]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 F
E' : Submodule 𝕜 E
F' : Submodule 𝕜 F
iE' : Module.Finite 𝕜 ↥E'
iF' : Module.Finite 𝕜 ↥F'
y : ↥E' ⊗[𝕜] ↥F'
hx : inner 𝕜 ((mapIncl E' F') y) ((mapIncl E' F') y) = 0
hz : {(mapIncl E' F') y} ⊆ ↑(mapIncl E' F').range
e : OrthonormalBasis (Fin (finrank 𝕜 ↥E')) 𝕜 ↥E'
f : OrthonormalBasis (Fin (finrank 𝕜 ↥F')) 𝕜 ↥F'
this✝ : ∀ (i : Fin (finrank 𝕜 ↥E')) (j : Fin (finrank 𝕜 ↥F')), ((e.toBasis.tensorProduct f.toBasis).repr y) (i, j) = 0
this : y = 0
⊢ (mapIncl E' F') y = 0
Module: Mathlib.Analysis.FunctionalSpaces.SobolevInequality

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace ℝ F
E : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁴ : MeasurableSpace E
inst✝³ : BorelSpace E
inst✝² : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝¹ : μ.IsAddHaarMeasure
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
u : E → F
hu : ContDiff ℝ 1 u
h2u : HasCompactSupport u
p p' : ℝ≥0
hp : 1 ≤ p
hn : 0 < finrank ℝ E
hp' : (↑p')⁻¹ = ↑p⁻¹ - (↑(finrank ℝ E))⁻¹
F' : Type := EuclideanSpace ℝ (Fin (finrank ℝ F))
e : F ≃L[ℝ] F' := toEuclidean
C₁ : ℝ≥0 := ‖↑e.symm‖₊
C : ℝ≥0 := eLpNormLESNormFDerivOfEqInnerConst μ ↑p
C₂ : ℝ≥0 := ‖↑e‖₊
v : E → F' := ⇑e ∘ u
hv : ContDiff ℝ 1 v
h2v : HasCompactSupport v
this : eLpNorm v (↑p') μ ≤ ↑(eLpNormLESNormFDerivOfEqInnerConst μ ↑p) * eLpNorm (fderiv ℝ v) (↑p) μ
h4v : ∀ (x : E), ‖fderiv ℝ v x‖ ≤ ↑C₂ * ‖fderiv ℝ u x‖
⊢ ↑C₁ * eLpNorm v (↑p') μ ≤ ↑C₁ * ↑C * eLpNorm (fderiv ℝ v) (↑p) μ

Tactic:
by rw [mul_assoc]; gcongr

Goal state after: