mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: case none
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
m : K →₀ V
hm₀ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ p
μ : K
hμ : μ ∈ m.support
l : K → ℕ
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
hg₀ : g (m.sum fun _μ mμ ↦ mμ) = g (m μ)
hg₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
μ' : K
_hμ' : μ' ∈ m.support.erase μ
hm₂ : ∀ (i : K), m i ∈ (f.genEigenspace i) none
hm₁ : (m.sum fun _i xi ↦ xi) ∈ ⨆ μ, (f.genEigenspace μ) none
hlk : ∀ (i : K), ↑(l i) ≤ none
hg₂ : MapsTo ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) none) ↑((f.genEigenspace μ) none)
this : iSupIndep fun x ↦ (f.genEigenspace x) none
⊢ ↑l₀ ≤ none

Tactic:
exact le_top

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

Goal state before:
pp: case succ
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
n : ℕ
ih : ⁅h, ((toEnd R L M) f ^ n) m⁆ = (μ - 2 * ↑n) • ((toEnd R L M) f ^ n) m
⊢ ⁅h, ((toEnd R L M) f * (toEnd R L M) f ^ n) m⁆ = (μ - 2 * ↑(n + 1)) • ((toEnd R L M) f * (toEnd R L M) f ^ n) m

Tactic:
Module.End.mul_apply,

Goal state after:
case succ
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
n : ℕ
ih : ⁅h, ((toEnd R L M) f ^ n) m⁆ = (μ - 2 * ↑n) • ((toEnd R L M) f ^ n) m
⊢ ⁅h, ((toEnd R L M) f) (((toEnd R L M) f ^ n) m)⁆ = (μ - 2 * ↑(n + 1)) • ((toEnd R L M) f) (((toEnd R L M) f ^ n) m)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case h.inl
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
m₂ : M₂
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
f₂ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.lTensor M₁ ((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1)
h_comm_square : F ∘ₗ ↑g = ↑g ∘ₗ (f₁ + f₂)
k₁ : ℕ
hk₁ : (((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1) ^ k₁) m₁ = 0
k₂ : ℕ
hk₂ : (((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1) ^ k₂) m₂ = 0
hf₁ : (f₁ ^ k₁) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf₂ : (f₂ ^ k₂) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf_comm : Commute f₁ f₂
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal (k₁ + k₂ - 1)
hi : k₁ ≤ (i, j).1
⊢ (f₂ ^ j * f₁ ^ i) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0

Tactic:
Module.End.mul_apply,

Goal state after:
case h.inl
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
m₂ : M₂
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
f₂ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.lTensor M₁ ((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1)
h_comm_square : F ∘ₗ ↑g = ↑g ∘ₗ (f₁ + f₂)
k₁ : ℕ
hk₁ : (((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1) ^ k₁) m₁ = 0
k₂ : ℕ
hk₂ : (((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1) ^ k₂) m₂ = 0
hf₁ : (f₁ ^ k₁) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf₂ : (f₂ ^ k₂) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf_comm : Commute f₁ f₂
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal (k₁ + k₂ - 1)
hi : k₁ ≤ (i, j).1
⊢ (f₂ ^ j) ((f₁ ^ i) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂)) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case h.inr
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
m₂ : M₂
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
f₂ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.lTensor M₁ ((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1)
h_comm_square : F ∘ₗ ↑g = ↑g ∘ₗ (f₁ + f₂)
k₁ : ℕ
hk₁ : (((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1) ^ k₁) m₁ = 0
k₂ : ℕ
hk₂ : (((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1) ^ k₂) m₂ = 0
hf₁ : (f₁ ^ k₁) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf₂ : (f₂ ^ k₂) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf_comm : Commute f₁ f₂
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal (k₁ + k₂ - 1)
hj : k₂ ≤ (i, j).2
⊢ (f₁ ^ i * f₂ ^ j) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0

Tactic:
Module.End.mul_apply,

Goal state after:
case h.inr
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
m₂ : M₂
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
f₂ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.lTensor M₁ ((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1)
h_comm_square : F ∘ₗ ↑g = ↑g ∘ₗ (f₁ + f₂)
k₁ : ℕ
hk₁ : (((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1) ^ k₁) m₁ = 0
k₂ : ℕ
hk₂ : (((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1) ^ k₂) m₂ = 0
hf₁ : (f₁ ^ k₁) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf₂ : (f₂ ^ k₂) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf_comm : Commute f₁ f₂
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal (k₁ + k₂ - 1)
hj : k₂ ≤ (i, j).2
⊢ (f₁ ^ i) ((f₂ ^ j) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂)) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: case succ
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
n : ℕ
ih : ⁅e, ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m⁆ = ((↑n + 1) * (μ - ↑n)) • ((toEnd R L M) f ^ n) m
⊢ ⁅e, ((toEnd R L M) f * (toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m⁆ =
    ((↑(n + 1) + 1) * (μ - ↑(n + 1))) • ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m

Tactic:
Module.End.mul_apply,

Goal state after:
case succ
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
n : ℕ
ih : ⁅e, ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m⁆ = ((↑n + 1) * (μ - ↑n)) • ((toEnd R L M) f ^ n) m
⊢ ⁅e, ((toEnd R L M) f) (((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m)⁆ =
    ((↑(n + 1) + 1) * (μ - ↑(n + 1))) • ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ : R
x y : L
m : M
hm : failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
⊢ failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)

Tactic:
← zero_add χ

Goal state after:
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ : R
x y : L
m : M
hm : failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
⊢ failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: case succ
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
hm : ⁅h, m⁆ = μ • m
n : ℕ
ih : ⁅h, ((toEnd R L M) e ^ n) m⁆ = (μ + 2 * ↑n) • ((toEnd R L M) e ^ n) m
⊢ ⁅h, ((toEnd R L M) e * (toEnd R L M) e ^ n) m⁆ = (μ + 2 * ↑(n + 1)) • ((toEnd R L M) e * (toEnd R L M) e ^ n) m

Tactic:
Module.End.mul_apply,

Goal state after:
case succ
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
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
hm : ⁅h, m⁆ = μ • m
n : ℕ
ih : ⁅h, ((toEnd R L M) e ^ n) m⁆ = (μ + 2 * ↑n) • ((toEnd R L M) e ^ n) m
⊢ ⁅h, ((toEnd R L M) e) (((toEnd R L M) e ^ n) m)⁆ = (μ + 2 * ↑(n + 1)) • ((toEnd R L M) e) (((toEnd R L M) e ^ n) m)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case inl
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h✝ : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
h : ∀ (a : L), genWeightSpaceOf M 0 a = ⊤
⊢ IsNilpotent L M

Tactic:
replace h : M₀ = ⊤ := by simpa [M₀, genWeightSpace]

Goal state after:
case inl
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h✝ : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
h : M₀ = ⊤
⊢ IsNilpotent L M
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case mem
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
x y : L
hx : x ∈ H
u : L
hu : u ∈ range b.e
⊢ ⁅x, u⁆ ∈ lieSpan R L (range b.e)

Tactic:
obtain ⟨i, rfl⟩ := hu
    rw [← mem_toSubmodule, b.coe_cartan_eq_span] at hx
    induction hx using Submodule.span_induction with
    | mem v hv =>
      obtain ⟨j, rfl⟩ := hv
      rw [b.lie_h_e]
      apply zsmul_mem <| subset_lieSpan <| mem_range_self i
    | zero => simp
    | add v w _ _ hv hw => simpa using add_mem hv hw
    | smul t v _ hv => simpa using LieSubalgebra.smul_mem _ t hv

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

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
y z : L
hy : y ∈ lieSpan R L (range b.e)
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
i : ι
x : L
hx : x ∈ lieSpan R L (range b.f)
⊢ ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower

Tactic:
induction hx using LieSubalgebra.lieSpan_induction with

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

Goal state before:
pp: case sSupIndep_isAtom
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSimple R L
⊢ sSupIndep {I | IsAtom I}

pp: case non_abelian_of_isAtom
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSimple R L
⊢ ∀ (I : LieIdeal R L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I

Tactic:
· simpa using sSupIndep_singleton _

Goal state after:
case non_abelian_of_isAtom
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSimple R L
⊢ ∀ (I : LieIdeal R L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Derivation.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : L
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier
⊢ ⁅x, D⁆ ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier

Tactic:
have : 𝕀ᗮ = (ad R L).idealRange.killingCompl := by simp [← (ad_isIdealMorphism R L).eq]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : L
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier
this :
  (killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule =
    (LieIdeal.toLieSubalgebra R (LieDerivation R L L)
        (LieIdeal.killingCompl R (LieDerivation R L L) (ad R L).idealRange)).toSubmodule
⊢ ⁅x, D⁆ ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier
Module: Mathlib.RingTheory.Finiteness.Nilpotent

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
inst✝² : CommSemiring R
ι : Type u_3
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
A : Matrix ι ι R
h : ∀ (v : ι → R), ∃ n, Aᵀ ^ n *ᵥ v = 0
i : ι
⊢ ∃ n, (A ^ n).row i = 0

Tactic:
obtain ⟨n, hn⟩ := h (Pi.single i 1)

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
inst✝² : CommSemiring R
ι : Type u_3
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
A : Matrix ι ι R
h : ∀ (v : ι → R), ∃ n, Aᵀ ^ n *ᵥ v = 0
i : ι
n : ℕ
hn : Aᵀ ^ n *ᵥ Pi.single i 1 = 0
⊢ ∃ n, (A ^ n).row i = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := fun m x_1 ↦ N.lie_mem ((mem_idealizer N).mp (h hy) m)
⊢ (φ x ∘ₗ φ y).restrict hy' = 0

Tactic:
ext (n : N)

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := ⋯
n : ↥N
⊢ ↑(((φ x ∘ₗ φ y).restrict hy') n) = ↑(0 n)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : ↥H → K
x : L
h : ↥H
hx : x ∈ ((ad K L) ↑h).eigenspace (α h)
⊢ ⁅h, x⁆ = α h • x

Tactic:
Module.End.mem_eigenspace_iff

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : ↥H → K
x : L
h : ↥H
hx : ((ad K L) ↑h) x = α h • x
⊢ ⁅h, x⁆ = α h • x
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: case refine_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : Weight K (↥H) L
t : K
hx : t • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)) ∈ H
hx' :
  t • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)) ∈
    span K {x | ∃ y ∈ rootSpace H ⇑α, ∃ z ∈ rootSpace H (-⇑α), ⁅y, z⁆ = x}
⊢ ∃ a,
    a • (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α) =
      ⟨t • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)), hx⟩

Tactic:
solve_by_elim

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

Goal state before:
pp: case smul
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
x y : ↥H
hx : x ∈ Weight.ker
a✝ : K
x✝ : ↥H
hx✝ : x✝ ∈ span K {x | ∃ y ∈ rootSpace H ⇑α, ∃ z ∈ rootSpace H (-⇑α), ⁅y, z⁆ = ↑x}
hz : ((traceForm K (↥H) L) x) x✝ = 0
⊢ ((traceForm K (↥H) L) x) (a✝ • x✝) = 0

Tactic:
| smul _ _ _ hz =>

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

Goal state before:
pp: case smul
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x : L
t : R
u : L
hu : u ∈ H
hv' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hx : t • u ∈ H
⊢ t • (b.baseSupp i) ⟨u, hu⟩ • b.e i = ⁅t • u, b.e i⁆

Tactic:
hv',

Goal state after:
case smul
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x : L
t : R
u : L
hu : u ∈ H
hv' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hx : t • u ∈ H
⊢ t • ⁅u, b.e i⁆ = ⁅t • u, b.e i⁆
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
m : ℕ
hn : -↑(m + 1) ≠ -1
⊢ (U R (↑(m + 1) - 2)).degree = ↑((-↑(m + 1) + 1).natAbs - 1)

Tactic:
cases m with
      | zero => contradiction
      | succ m =>
        trans (U R m).degree
        · congr; omega
        · rw [degree_U_natCast R m]; norm_cast

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
⊢ (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n

Tactic:
have : leadingCoeff (2 : R[X]) = 2 := by
    rw [← C_ofNat, leadingCoeff_C]
  induction n using Nat.twoStepInduction with
  | zero => simp
  | one => simp [this]
  | more n ih1 ih2 =>
    push_cast; push_cast at ih2
    rw [U_add_two, leadingCoeff_sub_of_degree_lt, leadingCoeff_mul, ih2,
      leadingCoeff_mul, leadingCoeff_X, this]
    · norm_cast; rw [pow_add, pow_add]; ring_nf
    · norm_cast
      rw [mul_assoc, ← C_ofNat, degree_C_mul two_ne_zero, mul_comm, degree_mul_X,
        degree_U_natCast R n, degree_U_natCast R (n + 1)]
      norm_cast; omega

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
h₁ : U R (n + 1) = X * U R n + T R (n + 1)
h₂ : U R (n + 1 + 1) = X * U R (n + 1) + T R (n + 1 + 1)
⊢ T R (n + 2) = X * T R (n + 1) - (1 - X ^ 2) * U R n

Tactic:
have h₃ := U_add_two R n

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
h₁ : U R (n + 1) = X * U R n + T R (n + 1)
h₂ : U R (n + 1 + 1) = X * U R (n + 1) + T R (n + 1 + 1)
h₃ : U R (n + 2) = 2 * X * U R (n + 1) - U R n
⊢ T R (n + 2) = X * T R (n + 1) - (1 - X ^ 2) * U R n
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
x h' e f : L
ht : IsSl2Triple h' e f
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
hfα : f ∈ rootSpace H (-⇑α)
⊢ x ∈ sl2SubmoduleOfRoot hα ↔ x ∈ genWeightSpace L ⇑α ⊔ genWeightSpace L (-⇑α) ⊔ corootSubmodule α

Tactic:
refine ⟨fun hx ↦ ?_, fun hx ↦ ?_⟩

Goal state after:
case refine_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
x h' e f : L
ht : IsSl2Triple h' e f
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
hfα : f ∈ rootSpace H (-⇑α)
hx : x ∈ sl2SubmoduleOfRoot hα
⊢ x ∈ genWeightSpace L ⇑α ⊔ genWeightSpace L (-⇑α) ⊔ corootSubmodule α

case refine_2
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
x h' e f : L
ht : IsSl2Triple h' e f
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
hfα : f ∈ rootSpace H (-⇑α)
hx : x ∈ genWeightSpace L ⇑α ⊔ genWeightSpace L (-⇑α) ⊔ corootSubmodule α
⊢ x ∈ sl2SubmoduleOfRoot hα
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Defs

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
i : ι
f : Dual R N
n : N
⊢ ((P.toPerfPair.conj ↑(P.reflection i)) f) n = ((↑(P.coreflection i)).dualMap f) n

Tactic:
simp [reflection_apply, coreflection_apply, mul_comm (f <| P.coroot i)]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
inst✝ : IsAddTorsionFree M
Φ : Set M
hΦ : Φ.Finite
hfx : f x = 2
hgy : g y = 2
hgx : g x = 2
hfy : f y = 2
hxfΦ : MapsTo (⇑(preReflection x f)) Φ Φ
hygΦ : MapsTo (⇑(preReflection y g)) Φ Φ
hyΦ : y ∈ Φ
h : f y • x = 2 • y
⊢ x = y

Tactic:
hfy,

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
inst✝ : IsAddTorsionFree M
Φ : Set M
hΦ : Φ.Finite
hfx : f x = 2
hgy : g y = 2
hgx : g x = 2
hfy : f y = 2
hxfΦ : MapsTo (⇑(preReflection x f)) Φ Φ
hygΦ : MapsTo (⇑(preReflection y g)) Φ Φ
hyΦ : y ∈ Φ
h : 2 • x = 2 • y
⊢ x = y
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
inst✝ : IsAddTorsionFree M
Φ : Set M
hfx : f x = 2
hgy : g y = 2
hgx : g x = 2
hfy : f y = 2
hxfΦ : MapsTo (⇑(preReflection x f)) Φ Φ
hygΦ : MapsTo (⇑(preReflection y g)) Φ Φ
hyΦ : y ∈ Φ
hΦ : f y • x ≠ 2 • y
⊢ f y * g x = 4

Tactic:
hfy,

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
inst✝ : IsAddTorsionFree M
Φ : Set M
hfx : f x = 2
hgy : g y = 2
hgx : g x = 2
hfy : f y = 2
hxfΦ : MapsTo (⇑(preReflection x f)) Φ Φ
hygΦ : MapsTo (⇑(preReflection y g)) Φ Φ
hyΦ : y ∈ Φ
hΦ : f y • x ≠ 2 • y
⊢ 2 * g x = 4