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✝¹ : Field K
f : K[X]
inst✝ : Fact (Irreducible f)
q : ℚ≥0
x : AdjoinRoot f
p : K[X]
⊢ q • (mk f) p = (of f) ↑q * (mk f) p

Tactic:
by
      simp only [smul_mk, of, RingHom.comp_apply, ← (mk f).map_mul, Polynomial.nnqsmul_eq_C_mul]

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
x : S
⊢ Function.Surjective ⇑(toAdjoin R x)

Tactic:
rw [← AlgHom.range_eq_top, _root_.eq_top_iff, ← adjoin_adjoin_coe_preimage]
  exact adjoin_le fun ⟨y₁, y₂⟩ h ↦ ⟨mk (minpoly R x) X, by simpa using h.symm⟩

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
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
D1 D2 : LieDerivation R L M
s : Set L
h : Set.EqOn (⇑D1) (⇑D2) s
x✝ : L
hx : x✝ ∈ ↑(LieSubalgebra.lieSpan R L s)
⊢ D1 x✝ = D2 x✝

Tactic:
induction hx using LieSubalgebra.lieSpan_induction with

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 : IsUnit ((aeval x) (derivative P))
⊢ IsFixedPt P.newtonMap x ↔ (aeval x) P = 0

Tactic:
by
  rw [IsFixedPt, newtonMap_apply, sub_eq_self, Ring.inverse_mul_eq_iff_eq_mul _ _ _ h, mul_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: case calc_3.h
A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a b : A
h₁ : Commute a b
n₁ : ℕ
hn₁ : a ^ n₁ = 0
n₂ : ℕ
hn₂ : b ^ n₂ = 0
N : ℕ := ⋯
h₄ : a ^ (N + 1) = 0
h₅ : b ^ (N + 1) = 0
R2N : Finset ℕ := ⋯
hR2N : R2N = range (2 * N + 1)
RN : Finset ℕ := ⋯
hRN : RN = range (N + 1)
⊢ ∀ (a_1 : (_ : ℕ) × ℕ) (ha : a_1 ∈ (range (2 * N + 1)).sigma fun i ↦ range (i + 1)),
    ((↑a_1.snd !)⁻¹ * (↑(a_1.fst - a_1.snd)!)⁻¹) • (a ^ a_1.snd * b ^ (a_1.fst - a_1.snd)) =
      ((↑(match a_1, ha with
                  | ⟨i, j⟩, x => (j, i - j)).1!)⁻¹ *
          (↑(match a_1, ha with
                  | ⟨i, j⟩, x => (j, i - j)).2!)⁻¹) •
        (a ^
            (match a_1, ha with
              | ⟨i, j⟩, x => (j, i - j)).1 *
          b ^
            (match a_1, ha with
              | ⟨i, j⟩, x => (j, i - j)).2)

Tactic:
simp only [mem_sigma, mem_range, implies_true]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a b : A
h₁ : Commute a b
n₁ : ℕ
hn₁ : a ^ n₁ = 0
n₂ : ℕ
hn₂ : b ^ n₂ = 0
N : ℕ := max n₁ n₂
h₄ : a ^ (N + 1) = 0
h₅ : b ^ (N + 1) = 0
R2N : Finset ℕ := range (2 * N + 1)
hR2N : R2N = range (2 * N + 1)
RN : Finset ℕ := range (N + 1)
hRN : RN = range (N + 1)
s₁ :
  ∑ i ∈ R2N, (↑i !)⁻¹ • (a + b) ^ i =
    ∑ ij ∈ R2N ×ˢ R2N with ij.1 + ij.2 ≤ 2 * N, ((↑ij.1!)⁻¹ * (↑ij.2!)⁻¹) • (a ^ ij.1 * b ^ ij.2)
⊢ ∑ i ∈ R2N, (↑i !)⁻¹ • (a + b) ^ i = (∑ i ∈ RN, (↑i !)⁻¹ • a ^ i) * ∑ i ∈ RN, (↑i !)⁻¹ • b ^ i

Tactic:
have z₁ : ∑ ij ∈ R2N ×ˢ R2N with ¬ ij.1 + ij.2 ≤ 2 * N,
      ((ij.1 ! : ℚ)⁻¹ * (ij.2 ! : ℚ)⁻¹) • (a ^ ij.1 * b ^ ij.2) = 0 :=
    sum_eq_zero fun i hi ↦ by
      rw [mem_filter] at hi
      cases le_or_gt (N + 1) i.1 with
        | inl h => rw [pow_eq_zero_of_le h h₄, zero_mul, smul_zero]
        | inr _ => rw [pow_eq_zero_of_le (by linarith) h₅, mul_zero, smul_zero]

Goal state after:
A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a b : A
h₁ : Commute a b
n₁ : ℕ
hn₁ : a ^ n₁ = 0
n₂ : ℕ
hn₂ : b ^ n₂ = 0
N : ℕ := max n₁ n₂
h₄ : a ^ (N + 1) = 0
h₅ : b ^ (N + 1) = 0
R2N : Finset ℕ := range (2 * N + 1)
hR2N : R2N = range (2 * N + 1)
RN : Finset ℕ := range (N + 1)
hRN : RN = range (N + 1)
s₁ :
  ∑ i ∈ R2N, (↑i !)⁻¹ • (a + b) ^ i =
    ∑ ij ∈ R2N ×ˢ R2N with ij.1 + ij.2 ≤ 2 * N, ((↑ij.1!)⁻¹ * (↑ij.2!)⁻¹) • (a ^ ij.1 * b ^ ij.2)
z₁ : ∑ ij ∈ R2N ×ˢ R2N with ¬ij.1 + ij.2 ≤ 2 * N, ((↑ij.1!)⁻¹ * (↑ij.2!)⁻¹) • (a ^ ij.1 * b ^ ij.2) = 0
⊢ ∑ i ∈ R2N, (↑i !)⁻¹ • (a + b) ^ i = (∑ i ∈ RN, (↑i !)⁻¹ • a ^ i) * ∑ i ∈ RN, (↑i !)⁻¹ • b ^ i
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TensorProduct

Goal state before:
pp: R : Type u
inst✝¹⁸ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
N : Type w₁
P : Type w₂
Q : Type w₃
inst✝¹⁷ : LieRing L
inst✝¹⁶ : LieAlgebra R L
inst✝¹⁵ : AddCommGroup M
inst✝¹⁴ : Module R M
inst✝¹³ : LieRingModule L M
inst✝¹² : LieModule R L M
inst✝¹¹ : AddCommGroup N
inst✝¹⁰ : Module R N
inst✝⁹ : LieRingModule L N
inst✝⁸ : LieModule R L N
inst✝⁷ : AddCommGroup P
inst✝⁶ : Module R P
inst✝⁵ : LieRingModule L P
inst✝⁴ : LieModule R L P
inst✝³ : AddCommGroup Q
inst✝² : Module R Q
inst✝¹ : LieRingModule L Q
inst✝ : LieModule R L Q
f : M →ₗ⁅R,L⁆ P
g : N →ₗ⁅R,L⁆ Q
x : L
t : M ⊗[R] N
⊢ (TensorProduct.map ↑f ↑g).toFun ⁅x, t⁆ = ⁅x, (TensorProduct.map ↑f ↑g).toFun t⁆

Tactic:
simp only [LinearMap.toFun_eq_coe]
      refine t.induction_on ?_ ?_ ?_
      · simp only [map_zero, lie_zero]
      · intro m n
        simp only [LieModuleHom.coe_toLinearMap, lie_tmul_right, LieModuleHom.map_lie, map_tmul,
          map_add]
      · intro t₁ t₂ ht₁ ht₂; simp only [ht₁, ht₂, lie_add, map_add]

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

Goal state before:
pp: case refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : A ⊗[R] L
⊢ ∀ (x y : A ⊗[R] L),
    ((bracket' R A L L) x) x = 0 → ((bracket' R A L L) y) y = 0 → ((bracket' R A L L) (x + y)) (x + y) = 0

Tactic:
intro z₁

Goal state after:
case refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ : A ⊗[R] L
⊢ ∀ (y : A ⊗[R] L),
    ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0 → ((bracket' R A L L) y) y = 0 → ((bracket' R A L L) (z₁ + y)) (z₁ + y) = 0
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
a : L
ha : a ∈ I
b : L
hb : b ∈ I
⊢ c • ⁅a, b⁆ ∈ Submodule.span R₂ S

Tactic:
rw [← smul_lie]

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.Nilpotent

Goal state before:
pp: case smul_mem
R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R₁
inst✝⁸ : CommRing R₂
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R₁ L
inst✝⁴ : LieAlgebra R₂ L
inst✝³ : Module R₁ M
inst✝² : Module R₂ M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R₁ L M
k : ℕ
I : LieSubmodule R₂ L M := lowerCentralSeries R₂ L M k
S : Set M := {x | ∃ a, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : M
c : R₁
a : L
b : M
hb : b ∈ I
⊢ c • ⁅a, b⁆ ∈ Submodule.span R₂ S

Tactic:
rw [← smul_lie]

Goal state after:
case smul_mem
R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R₁
inst✝⁸ : CommRing R₂
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R₁ L
inst✝⁴ : LieAlgebra R₂ L
inst✝³ : Module R₁ M
inst✝² : Module R₂ M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R₁ L M
k : ℕ
I : LieSubmodule R₂ L M := lowerCentralSeries R₂ L M k
S : Set M := {x | ∃ a, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x}
x : M
c : R₁
a : L
b : M
hb : b ∈ I
⊢ ⁅c • a, b⁆ ∈ Submodule.span R₂ S
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).carrier
⊢ ⁅x, m⁆ ∈ (Submodule.baseChange A ↑N).carrier

Tactic:
rw [Submodule.mem_carrier, SetLike.mem_coe] at hm ⊢

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.baseChange A ↑N
⊢ ⁅x, m⁆ ∈ Submodule.baseChange A ↑N
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Engel

Goal state before:
pp: case zero
R : Type u₁
L : Type u₂
M : Type u₄
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
I : LieIdeal R L
x : L
hxI : R ∙ x ⊔ (LieIdeal.toLieSubalgebra R L I).toSubmodule = ⊤
n i j : ℕ
hxn : (toEnd R L M) x ^ n = 0
hIM : lowerCentralSeries R L M i ≤ I.lcs M j
⊢ ↑(⊤.lcs M i) ≤ ↑(I.lcs M j) ⊔ ↑⁅I, I.lcs M j⁆

Tactic:
exact le_sup_of_le_left hIM

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

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

Tactic:
simp_rw [Finsupp.linearCombination_apply, Finsupp.sum, map_sum, map_smul, toEnd_apply_apply]

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

Goal state before:
pp: case succ.refine_2
R : Type u₁
L : Type u₂
M : Type u₄
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
I : LieIdeal R L
x : L
hxI : R ∙ x ⊔ (LieIdeal.toLieSubalgebra R L I).toSubmodule = ⊤
n i j : ℕ
hxn : (toEnd R L M) x ^ n = 0
hIM : lowerCentralSeries R L M i ≤ I.lcs M j
l : ℕ
ih : ↑(⊤.lcs M (i + l)) ≤ Submodule.map ((toEnd R L M) x ^ l) ↑(I.lcs M j) ⊔ ↑(I.lcs M (j + 1))
⊢ ⁅I, ⊤.lcs M (i + l)⁆ ≤ ⁅I, I.lcs M j⁆

Tactic:
gcongr

Goal state after:
case h₂
R : Type u₁
L : Type u₂
M : Type u₄
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
I : LieIdeal R L
x : L
hxI : R ∙ x ⊔ (LieIdeal.toLieSubalgebra R L I).toSubmodule = ⊤
n i j : ℕ
hxn : (toEnd R L M) x ^ n = 0
hIM : lowerCentralSeries R L M i ≤ I.lcs M j
l : ℕ
ih : ↑(⊤.lcs M (i + l)) ≤ Submodule.map ((toEnd R L M) x ^ l) ↑(I.lcs M j) ⊔ ↑(I.lcs M (j + 1))
⊢ ⊤.lcs M (i + l) ≤ I.lcs M j
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
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✝ : IsNilpotent L M
x : L
m : M
k : ℕ
hk : ∀ (x : L), (toEnd R L M) x ^ k = 0
⊢ ((toEnd R L M) x ^ k) m = 0

Tactic:
simp [hk x]

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

Goal state before:
pp: R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
M : Type u_1
_i1 : AddCommGroup M
_i2 : Module R M
_i3 : LieRingModule L M
_i4 : LieModule R L M
h : ∀ (x : L), IsNilpotent ((toEnd R L M) x)
⊢ LieModule.IsNilpotent (↥(toEnd R L M).range) M

Tactic:
let L' := (toEnd R L M).range

Goal state after:
R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
M : Type u_1
_i1 : AddCommGroup M
_i2 : Module R M
_i3 : LieRingModule L M
_i4 : LieModule R L M
h : ∀ (x : L), IsNilpotent ((toEnd R L M) x)
L' : LieSubalgebra R (Module.End R M) := (toEnd R L M).range
⊢ LieModule.IsNilpotent (↥(toEnd R L M).range) M
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ
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
N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
h : N₁ ≤ N₂
k : ℕ
ih : ucs k N₁ ≤ ucs k N₂
⊢ (ucs k N₁).normalizer ≤ (ucs k N₂).normalizer

Tactic:
gcongr

Goal state after:
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
N₁ : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
h : N₁.normalizer = N₁
k : ℕ
⊢ ucs k ⊥ ≤ ucs k N₁

Tactic:
gcongr

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
N₁ : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
h : N₁.normalizer = N₁
k : ℕ
⊢ ⊥ ≤ N₁
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
⊢ Polynomial.eval x (Polynomial.map (subfield G F).subtype (minpoly G F x)) = Polynomial.eval x (prodXSubSMul G F x)

Tactic:
simp only [minpoly, Polynomial.map_toSubring]

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))
⊢ Cardinal.mk ↑(Set.range fun i ↦ ↑(bA i)) * Cardinal.mk ↑(Set.range fun i ↦ ↑(bB i)) ≤ Cardinal.mk ιA * Cardinal.mk ιB

Tactic:
gcongr

Goal state after:
case h₁
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))
⊢ Cardinal.mk ↑(Set.range fun i ↦ ↑(bA i)) ≤ Cardinal.mk ιA

case h₂
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))
⊢ Cardinal.mk ↑(Set.range fun i ↦ ↑(bB i)) ≤ Cardinal.mk ιB
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝⁷ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra F E
S : Set E
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : Field L
inst✝² : Algebra K L
E1 E2 : IntermediateField K L
inst✝¹ : FiniteDimensional K ↥E1
inst✝ : FiniteDimensional K ↥E2
g : TensorProduct K ↥E1 ↥E2 →ₐ[K] L := Algebra.TensorProduct.productMap E1.val E2.val
⊢ E1.toSubalgebra ⊔ E2.val.range = (E1 ⊔ E2).toSubalgebra

Tactic:
E2.range_val,

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝⁷ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁶ : Field E
inst✝⁵ : Algebra F E
S : Set E
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : Field L
inst✝² : Algebra K L
E1 E2 : IntermediateField K L
inst✝¹ : FiniteDimensional K ↥E1
inst✝ : FiniteDimensional K ↥E2
g : TensorProduct K ↥E1 ↥E2 →ₐ[K] L := Algebra.TensorProduct.productMap E1.val E2.val
⊢ E1.toSubalgebra ⊔ E2.toSubalgebra = (E1 ⊔ E2).toSubalgebra
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: M : Type w
inst✝¹ : Field M
inst✝ : IsAlgClosed M
p : M[X]
hp : 0 < p.degree
x y : M
hy : eval y (p - C x) = 0
⊢ (fun x ↦ eval x p) y = x

Tactic:
simpa [eval_sub, sub_eq_zero] using hy

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: K : Type u_1
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : IsAlgClosed K
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
f : End K V
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n + 1,
    ∀ {V : Type u_2} [inst : AddCommGroup V] [inst_1 : Module K V] [FiniteDimensional K V] (f : End K V),
      finrank K V = m → ⨆ μ, f.maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K V = n + 1
this : Nontrivial V
μ₀ : K
hμ₀ : f.HasEigenvalue μ₀
ES : Submodule K V := (f.genEigenspace μ₀) ↑(finrank K V)
ER : Submodule K V := f.genEigenrange μ₀ ↑(finrank K V)
h_f_ER : ∀ x ∈ ER, f x ∈ ER
f' : End K ↥ER := LinearMap.restrict f h_f_ER
h_dim_ES_pos : 0 < finrank K ↥ES
h_dim_add : finrank K ↥ER + finrank K ↥ES = finrank K V
h_dim_ER : finrank K ↥ER < n.succ
ih_ER : ⨆ μ, f'.maxGenEigenspace μ = ⊤
⊢ ⨆ μ, Submodule.map ER.subtype (f'.maxGenEigenspace μ) = ER

Tactic:
simp only [(Submodule.map_iSup _ _).symm, ih_ER, Submodule.map_subtype_top ER]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

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

pp: case refine_1
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field E
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra F E
inst✝ : Algebra F K
S : Set E
L : IntermediateField F E
f : ↥L →ₐ[F] K
hK : ∀ s ∈ S, IsIntegral (↥L) s ∧ (Polynomial.map f.toRingHom (minpoly (↥L) s)).Splits
φ : Lifts F E K
hfφ : { carrier := L, emb := f } ≤ φ
hφ : IsMax φ
s : E
h : s ∈ S
this✝¹ : Algebra ↥{ carrier := L, emb := f }.carrier ↥φ.carrier := (inclusion ⋯).toAlgebra
this✝ : SMul ↥L ↥φ.carrier := this✝¹.toSMul
this : IsScalarTower (↥L) (↥φ.carrier) E
⊢ (Polynomial.map (φ.emb.comp (algebraMap ↥L ↥φ.carrier)) (minpoly (↥L) s)).Splits

Tactic:
· obtain ⟨y, h1, h2⟩ := this
    exact (hφ h1).1 h2

Goal state after:
case refine_1
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field E
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra F E
inst✝ : Algebra F K
S : Set E
L : IntermediateField F E
f : ↥L →ₐ[F] K
hK : ∀ s ∈ S, IsIntegral (↥L) s ∧ (Polynomial.map f.toRingHom (minpoly (↥L) s)).Splits
φ : Lifts F E K
hfφ : { carrier := L, emb := f } ≤ φ
hφ : IsMax φ
s : E
h : s ∈ S
this✝¹ : Algebra ↥{ carrier := L, emb := f }.carrier ↥φ.carrier := (inclusion ⋯).toAlgebra
this✝ : SMul ↥L ↥φ.carrier := this✝¹.toSMul
this : IsScalarTower (↥L) (↥φ.carrier) E
⊢ (Polynomial.map (φ.emb.comp (algebraMap ↥L ↥φ.carrier)) (minpoly (↥L) s)).Splits
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: case neg
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : K →₀ V
hm₂ : ∀ (i : K), m i ∈ (f.genEigenspace i) k
hm₀ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ p
hm₁ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
μ : K
hμ : μ ∈ m.support
l : K → ℕ
hlk : ∀ (i : K), ↑(l i) ≤ k
hl : ∀ (i : K), m i ∈ ((f - i • 1) ^ l i).ker
l₀ : ℕ := m.support.sup l
h_comm : ∀ (μ₁ μ₂ : K), Commute ((f - (algebraMap K (End K V)) μ₁) ^ l₀) ((f - (algebraMap K (End K V)) μ₂) ^ l₀)
g : End K V := (m.support.erase μ).noncommProd (fun μ₁ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ₁) ^ l₀) ⋯
hfg : Commute f g
μ' : K
hμ' : μ' ∈ m.support
hμμ' : ¬μ' = μ
hl₀ : ((f - (algebraMap K (End K V)) μ') ^ l₀) (m μ') = 0
this :
  ((m.support.erase μ).erase μ').noncommProd (fun μ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ) ^ l₀) ⋯ *
      (f - (algebraMap K (End K V)) μ') ^ l₀ =
    g
⊢ (((m.support.erase μ).erase μ').noncommProd (fun μ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ) ^ l₀) ⋯ *
        (f - (algebraMap K (End K V)) μ') ^ l₀)
      (m μ') =
    0

Tactic:
Module.End.mul_apply,

Goal state after:
case neg
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
p : Submodule K V
f : End K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
h : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
k : ℕ∞
m : K →₀ V
hm₂ : ∀ (i : K), m i ∈ (f.genEigenspace i) k
hm₀ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ p
hm₁ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) k
μ : K
hμ : μ ∈ m.support
l : K → ℕ
hlk : ∀ (i : K), ↑(l i) ≤ k
hl : ∀ (i : K), m i ∈ ((f - i • 1) ^ l i).ker
l₀ : ℕ := m.support.sup l
h_comm : ∀ (μ₁ μ₂ : K), Commute ((f - (algebraMap K (End K V)) μ₁) ^ l₀) ((f - (algebraMap K (End K V)) μ₂) ^ l₀)
g : End K V := (m.support.erase μ).noncommProd (fun μ₁ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ₁) ^ l₀) ⋯
hfg : Commute f g
μ' : K
hμ' : μ' ∈ m.support
hμμ' : ¬μ' = μ
hl₀ : ((f - (algebraMap K (End K V)) μ') ^ l₀) (m μ') = 0
this :
  ((m.support.erase μ).erase μ').noncommProd (fun μ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ) ^ l₀) ⋯ *
      (f - (algebraMap K (End K V)) μ') ^ l₀ =
    g
⊢ (((m.support.erase μ).erase μ').noncommProd (fun μ ↦ (f - (algebraMap K (End K V)) μ) ^ l₀) ⋯)
      (((f - (algebraMap K (End K V)) μ') ^ l₀) (m μ')) =
    0
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
this : Fact (Irreducible f)
e : g.natDegree = 0
⊢ Irreducible (C ((Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮root f⟯) g).coeff 0 - AdjoinSimple.gen K (root f)))

Tactic:
rw [RingHom.map_sub, coeff_map, ← map_C, ← eq_C_of_natDegree_eq_zero e]

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
this : Fact (Irreducible f)
e : g.natDegree = 0
⊢ Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮root f⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K (root f)))