mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a : A
ha : IsNilpotent a
⊢ IsNilpotent (exp a - 1)

Tactic:
nontriviality A

Goal state after:
A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a : A
ha : IsNilpotent a
a✝ : Nontrivial A
⊢ IsNilpotent (exp a - 1)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
⊢ map I.incl (derivedSeries R (↥I) k) = derivedSeriesOfIdeal R L k I

Tactic:
rw [derivedSeries_eq_derivedSeriesOfIdeal_comap, map_comap_incl, inf_eq_right]

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
⊢ derivedSeriesOfIdeal R L k I ≤ I
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u
L : Type v
L' : Type w₁
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : L' →ₗ⁅R⁆ L
k : ℕ
ih : map f (derivedSeries R L' k) ≤ derivedSeries R L k
⊢ map f (derivedSeries R L' (k + 1)) ≤ derivedSeries R L (k + 1)

Tactic:
simp only [derivedSeries_def, derivedSeriesOfIdeal_succ] at ih ⊢
    exact le_trans (map_bracket_le f) (LieSubmodule.mono_lie ih ih)

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

Goal state before:
pp: case refine_2.refine_2.refine_2
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : Algebra R A
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
x y : A ⊗[R] L
z : A ⊗[R] M
a₁ : A
l₁ : L
a₂ : A
l₂ : L
a₃ : A
l₃ : M
⊢ (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] (⁅⁅l₁, l₂⁆, l₃⁆ + ⁅l₂, ⁅l₁, l₃⁆⁆) =
    (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] ⁅⁅l₁, l₂⁆, l₃⁆ + (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] ⁅l₂, ⁅l₁, l₃⁆⁆

Tactic:
TensorProduct.tmul_add

Goal state after:
case refine_2.refine_2.refine_2
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : CommRing A
inst✝⁶ : Algebra R A
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
x y : A ⊗[R] L
z : A ⊗[R] M
a₁ : A
l₁ : L
a₂ : A
l₂ : L
a₃ : A
l₃ : M
⊢ (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] ⁅⁅l₁, l₂⁆, l₃⁆ + (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] ⁅l₂, ⁅l₁, l₃⁆⁆ =
    (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] ⁅⁅l₁, l₂⁆, l₃⁆ + (a₁ * (a₂ * a₃)) ⊗ₜ[R] ⁅l₂, ⁅l₁, l₃⁆⁆
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
k : ℕ
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
⊢ lowerCentralSeries R L (↥N) k = comap N.incl (lcs k N)

Tactic:
induction k with
  | zero => simp
  | succ k ih =>
    simp only [lcs_succ, lowerCentralSeries_succ] at ih ⊢
    have : N.lcs k ≤ N.incl.range := by
      rw [N.range_incl]
      apply lcs_le_self
    rw [ih, LieSubmodule.comap_bracket_eq _ N.incl _ N.ker_incl this]

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

Goal state before:
pp: R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
x : L
hxI : R ∙ x ⊔ (LieIdeal.toLieSubalgebra R L I).toSubmodule = ⊤
y : L
⊢ ∃ t, ∃ z ∈ I, y = t • x + z

Tactic:
have hy : y ∈ (⊤ : Submodule R L) := Submodule.mem_top
  simp only [← hxI, Submodule.mem_sup, Submodule.mem_span_singleton] at hy
  obtain ⟨-, ⟨t, rfl⟩, z, hz, rfl⟩ := hy
  exact ⟨t, z, hz, rfl⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.GroupRingAction

Goal state before:
pp: M : Type u_1
inst✝² : Monoid M
S : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : MulSemiringAction M S
m : M
f✝ : S[X]
x : S
f g : S[X]
ihf : eval (m • x) (m • f) = m • eval x f
ihg : eval (m • x) (m • g) = m • eval x g
⊢ m • eval x f + m • eval x g = m • (eval x f + eval x g)

Tactic:
smul_add

Goal state after:
M : Type u_1
inst✝² : Monoid M
S : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : MulSemiringAction M S
m : M
f✝ : S[X]
x : S
f g : S[X]
ihf : eval (m • x) (m • f) = m • eval x f
ihg : eval (m • x) (m • g) = m • eval x g
⊢ m • eval x f + m • eval x g = m • eval x f + m • eval x g
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.GroupRingAction

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

Tactic:
smul_add

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
⊢ lowerCentralSeriesLast R L M ≤ maxTrivSubmodule R L M

Tactic:
by
  rw [lowerCentralSeriesLast]
  rcases h : nilpotencyLength L M with - | k
  · exact bot_le
  · rw [le_max_triv_iff_bracket_eq_bot]
    rw [nilpotencyLength_eq_succ_iff R, lowerCentralSeries_succ] at h
    exact h.1

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

Goal state before:
pp: case h
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
L₂ : Type u_1
M₂ : Type u_2
inst✝⁴ : LieRing L₂
inst✝³ : LieAlgebra R L₂
inst✝² : AddCommGroup M₂
inst✝¹ : Module R M₂
inst✝ : LieRingModule L₂ M₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
g : M →ₗ[R] M₂
hfg : ∀ (x : L) (m : M), ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆
k : ℕ
ih : Submodule.map g ↑(lowerCentralSeries R L M k) ≤ ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k)
m : M
x : L
n : x ∈ ⊤
m_n : M
h₁ : m_n ∈ lowerCentralSeries R L M k
h₂ : ⁅x, m_n⁆ = m
⊢ ↑⁅f x, ⟨g m_n, ⋯⟩⁆ = g m

Tactic:
simp [hfg x m_n, h₂]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)

Tactic:
induction k with
  | zero =>
    simp only [LieModule.lowerCentralSeries_zero, LieSubmodule.top_toSubmodule]
  | succ k ih =>
    simp only [LieModule.lowerCentralSeries_succ, LieSubmodule.lieIdeal_oper_eq_linear_span]
    congr
    ext x
    constructor
    · rintro ⟨⟨y, -⟩, ⟨z, hz⟩, rfl : ⁅y, z⁆ = x⟩
      rw [← LieSubmodule.mem_toSubmodule, ih, LieSubmodule.mem_toSubmodule] at hz
      exact ⟨⟨LieSubmodule.Quotient.mk y, LieSubmodule.mem_top _⟩, ⟨z, hz⟩, rfl⟩
    · rintro ⟨⟨⟨y⟩, -⟩, ⟨z, hz⟩, rfl : ⁅y, z⁆ = x⟩
      rw [← LieSubmodule.mem_toSubmodule, ← ih, LieSubmodule.mem_toSubmodule] at hz
      exact ⟨⟨y, LieSubmodule.mem_top _⟩, ⟨z, hz⟩, rfl⟩

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

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
h : LieRing.IsNilpotent ↥(ad R L).range
⊢ LieRing.IsNilpotent L

Tactic:
have : (ad R L).ker = center R L := by simp

Goal state after:
case refine_1
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
h : LieRing.IsNilpotent ↥(ad R L).range
this : (ad R L).ker = center R L
⊢ LieRing.IsNilpotent L
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k : ℕ
inst✝ : LieModule.IsNilpotent L ↥I
⊢ LieRing.IsNilpotent ↥I

Tactic:
let f : I →ₗ⁅R⁆ L := I.incl

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k : ℕ
inst✝ : LieModule.IsNilpotent L ↥I
f : ↥I →ₗ⁅R⁆ L := I.incl
⊢ LieRing.IsNilpotent ↥I
Module: Mathlib.FieldTheory.Normal.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
K : Type u_2
inst✝¹⁶ : Field F
inst✝¹⁵ : Field K
inst✝¹⁴ : Algebra F K
K₁ : Type u_3
K₂ : Type u_4
K₃ : Type u_5
inst✝¹³ : Field K₁
inst✝¹² : Field K₂
inst✝¹¹ : Field K₃
inst✝¹⁰ : Algebra F K₁
inst✝⁹ : Algebra F K₂
inst✝⁸ : Algebra F K₃
ϕ : K₁ →ₐ[F] K₂
χ : K₁ ≃ₐ[F] K₂
ψ : K₂ →ₐ[F] K₃
ω : K₂ ≃ₐ[F] K₃
E : Type u_6
inst✝⁷ : Field E
inst✝⁶ : Algebra F E
inst✝⁵ : Algebra E K₁
inst✝⁴ : Algebra E K₂
inst✝³ : Algebra E K₃
inst✝² : IsScalarTower F E K₁
inst✝¹ : IsScalarTower F E K₂
inst✝ : IsScalarTower F E K₃
h : Normal F E
x✝ : ↥(toAlgHom F E K₁).range
x : K₂
y : K₁
hx : ↑ϕ y = x
z : E
hy : (toAlgHom F E K₁).toRingHom z = y
this : IsIntegral F ?m.278
⊢ IsIntegral E (ϕ ((toAlgHom F E K₁) z))

Tactic:
exact this.tower_top

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: K : Type v
L : Type w
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra K L
f : K[X]
inst✝ : IsSplittingField K L f
h : f.Splits
y : L
x : K
hxy : (algebraMap K L) x = y
⊢ (algebraMap K L) x ∈ ↑⊥

Tactic:
exact SetLike.mem_coe.2 <| Subalgebra.algebraMap_mem _ _

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁸ : Field K
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Algebra K L
inst✝⁴ : Algebra F K
inst✝³ : Algebra F L
inst✝² : Algebra.IsAlgebraic F K
inst✝¹ : IsScalarTower F K L
f : K[X]
inst✝ : IsSplittingField K L f
⊢ Algebra.IsAlgebraic F L

Tactic:
have : FiniteDimensional K L := IsSplittingField.finiteDimensional L f

Goal state after:
F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁸ : Field K
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Algebra K L
inst✝⁴ : Algebra F K
inst✝³ : Algebra F L
inst✝² : Algebra.IsAlgebraic F K
inst✝¹ : IsScalarTower F K L
f : K[X]
inst✝ : IsSplittingField K L f
this : FiniteDimensional K L
⊢ Algebra.IsAlgebraic F L
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
s : Set E
p : (x : E) → x ∈ adjoin F s → Prop
mem : ∀ (x : E) (hx : x ∈ s), p x ⋯
algebraMap : ∀ (x : F), p ((Algebra.algebraMap F E) x) ⋯
add : ∀ (x y : E) (hx : x ∈ adjoin F s) (hy : y ∈ adjoin F s), p x hx → p y hy → p (x + y) ⋯
inv : ∀ (x : E) (hx : x ∈ adjoin F s), p x hx → p x⁻¹ ⋯
mul : ∀ (x y : E) (hx : x ∈ adjoin F s) (hy : y ∈ adjoin F s), p x hx → p y hy → p (x * y) ⋯
x✝¹ : E
h✝ : x✝¹ ∈ adjoin F s
x : E
x✝ : x ∈ Subfield.closure (Set.range ⇑(Algebra.algebraMap F E) ∪ s)
h : p x x✝
⊢ p (-x) ⋯

Tactic:
by
      simp_rw [← neg_one_smul F x, Algebra.smul_def]; exact mul _ _ _ _ (algebraMap _) h

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
p : 𝕜[X]
hnon : (σ a).Nonempty
⊢ σ ((aeval a) p) = (fun k ↦ eval k p) '' σ a

Tactic:
nontriviality A

Goal state after:
𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
p : 𝕜[X]
hnon : (σ a).Nonempty
a✝ : Nontrivial A
⊢ σ ((aeval a) p) = (fun k ↦ eval k p) '' σ a
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
pp: 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
L₁ L₂ : Lifts F E K
⊢ L₁ < L₂ ↔ L₁ ≤ L₂ ∧ L₁.carrier ≠ L₂.carrier

Tactic:
rw [lt_iff_le_and_ne, and_congr_right]

Goal state after:
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
L₁ L₂ : Lifts F E K
⊢ L₁ ≤ L₂ → (L₁ ≠ L₂ ↔ L₁.carrier ≠ L₂.carrier)
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : Field 𝕜
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Algebra 𝕜 A
p : A
hp : IsIdempotentElem p
⊢ spectrum 𝕜 p ⊆ {0, 1}

Tactic:
nontriviality A

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : Field 𝕜
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Algebra 𝕜 A
p : A
hp : IsIdempotentElem p
a✝ : Nontrivial A
⊢ spectrum 𝕜 p ⊆ {0, 1}
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u_1
K : Type u_2
inst✝⁴ : Field k
inst✝³ : Ring K
inst✝² : IsDomain K
hk : IsAlgClosed k
inst✝¹ : Algebra k K
inst✝ : Algebra.IsIntegral k K
x : K
hq : (minpoly k x).leadingCoeff = 1
h : (minpoly k x).degree = 1
this : x + (algebraMap k K) ((minpoly k x).coeff 0) = 0
⊢ (algebraMap k K) (-(minpoly k x).coeff 0) = x

Tactic:
add_eq_zero_iff_eq_neg

Goal state after:
k : Type u_1
K : Type u_2
inst✝⁴ : Field k
inst✝³ : Ring K
inst✝² : IsDomain K
hk : IsAlgClosed k
inst✝¹ : Algebra k K
inst✝ : Algebra.IsIntegral k K
x : K
hq : (minpoly k x).leadingCoeff = 1
h : (minpoly k x).degree = 1
this : x = -(algebraMap k K) ((minpoly k x).coeff 0)
⊢ (algebraMap k K) (-(minpoly k x).coeff 0) = x
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

Goal state before:
pp: 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
this : ∀ μ' ∈ m.support, g (m μ') = if μ' = μ then g (m μ) else 0
⊢ g (m.sum fun _μ mμ ↦ mμ) = g (m μ)

Tactic:
map_finsuppSum,

Goal state after:
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
this : ∀ μ' ∈ m.support, g (m μ') = if μ' = μ then g (m μ) else 0
⊢ (m.sum fun a b ↦ g b) = g (m μ)
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝³ : Field F
E : Type u_2
inst✝² : Field E
inst✝¹ : Algebra F E
α : E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hprim : F⟮α⟯ = ⊤
K : IntermediateField F E
⊢ adjoin F ↑(Polynomial.map (algebraMap (↥K) E) (minpoly (↥K) α)).coeffs = K

Tactic:
set g := (minpoly K α).map (algebraMap K E)

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝³ : Field F
E : Type u_2
inst✝² : Field E
inst✝¹ : Algebra F E
α : E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hprim : F⟮α⟯ = ⊤
K : IntermediateField F E
g : E[X] := Polynomial.map (algebraMap (↥K) E) (minpoly (↥K) α)
⊢ adjoin F ↑g.coeffs = K
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
pp: 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
x : Lifts F E K
s : E
h1 : IsIntegral (↥x.carrier) s
h2 : (Polynomial.map x.emb.toRingHom (minpoly (↥x.carrier) s)).Splits
I2 : (minpoly (↥x.carrier) s).degree ≠ 0
this✝ : Algebra (↥x.carrier) K := x.emb.toAlgebra
carrier : IntermediateField F E := restrictScalars F (↥x.carrier)⟮s⟯
this : Algebra ↥x.carrier ↥carrier := (↥x.carrier)⟮s⟯.algebra
⊢ rootOfSplits h2 ⋯ ∈ (minpoly (↥x.carrier) s).aroots K

Tactic:
by
      rw [mem_aroots, and_iff_right (minpoly.ne_zero h1)]
      exact (eval_map _ _).symm.trans (eval_rootOfSplits _ _)

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

Goal state before:
pp: 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
m₁ : M₁
m₂ : M₂
⊢ ((AlgebraTensorModule.curry (f₁ * f₂)) m₁) m₂ = ((AlgebraTensorModule.curry (f₂ * f₁)) m₁) m₂

Tactic:
simp only [f₁, f₂, Module.End.mul_apply, LinearMap.rTensor_tmul, LinearMap.lTensor_tmul,
      AlgebraTensorModule.curry_apply, LinearMap.lTensor_tmul, TensorProduct.curry_apply,
      LinearMap.coe_restrictScalars]

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

Goal state before:
pp: 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
m : M
hm : ∀ (x : L), ⁅x, m⁆ ∈ genWeightSpace M 0
⊢ m ∈ genWeightSpace M 0

Tactic:
simp only [mem_genWeightSpace, Pi.zero_apply, zero_smul, sub_zero] at hm ⊢

Goal state after:
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
m : M
hm : ∀ (x x_1 : L), ∃ k, ((toEnd R L M) x_1 ^ k) ⁅x, m⁆ = 0
⊢ ∀ (x : L), ∃ k, ((toEnd R L M) x ^ k) m = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Semisimple.Basic

Goal state before:
pp: case right
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
J' : LieIdeal R L := ⋯
hJ : ¬J = ⊤
⊢ J' ≠ I

Tactic:
contrapose hJ

Goal state after:
case right
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
J' : LieIdeal R L :=
  let __spread.0 := Submodule.map ↑I.incl ↑J;
  { toSubmodule := __spread.0, lie_mem := ⋯ }
hJ : J' = I
⊢ J = ⊤
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Semisimple

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f g : End R M
μ : R
k : ℕ∞
m : M
hfg : Commute f g
hss : g.IsFinitelySemisimple
hnil : IsNilpotent (f - g)
l : ℕ
p : Submodule R M := (f.genEigenspace μ) ↑l
hm : m ∈ p
h₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
h₂ : MapsTo ⇑(g - (algebraMap R (End R M)) μ) ↑p ↑p
⊢ g m = μ • m

Tactic:
have h₃ : MapsTo (f - g) p p :=
    mapsTo_genEigenspace_of_comm (Commute.sub_right rfl hfg) μ l

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f g : End R M
μ : R
k : ℕ∞
m : M
hfg : Commute f g
hss : g.IsFinitelySemisimple
hnil : IsNilpotent (f - g)
l : ℕ
p : Submodule R M := (f.genEigenspace μ) ↑l
hm : m ∈ p
h₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
h₂ : MapsTo ⇑(g - (algebraMap R (End R M)) μ) ↑p ↑p
h₃ : MapsTo ⇑(f - g) ↑p ↑p
⊢ g m = μ • m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
y : M
hy : y ∈ ⨆ x, genWeightSpace M (↑x • α + χ)
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ genWeightSpaceChain M α χ p q

Tactic:
induction hy using LieSubmodule.iSup_induction' with

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

Goal state before:
pp: case mem
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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 : traceForm R L M = 0
y : End R M
hy : ∀ z ∈ φ.range, ⁅y, z⁆ ∈ φ.range
x a b c : L
hbc : ⁅φ b, y⁆ = -φ c
⊢ (trace R M) (φ a * -φ c) = 0

Tactic:
mul_neg,

Goal state after:
case mem
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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 : traceForm R L M = 0
y : End R M
hy : ∀ z ∈ φ.range, ⁅y, z⁆ ∈ φ.range
x a b c : L
hbc : ⁅φ b, y⁆ = -φ c
⊢ (trace R M) (-(φ a * φ c)) = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.FiniteSpan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
Φ : Set M
hΦ₁ : Φ.Finite
hΦ₂ : span R Φ = ⊤
e : M ≃ₗ[R] M
he : BijOn (⇑e) Φ Φ
e' : ↑Φ ≃ ↑Φ := BijOn.equiv (⇑e) he
⊢ IsOfFinOrder e

Tactic:
have : Finite Φ := finite_coe_iff.mpr hΦ₁

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
Φ : Set M
hΦ₁ : Φ.Finite
hΦ₂ : span R Φ = ⊤
e : M ≃ₗ[R] M
he : BijOn (⇑e) Φ Φ
e' : ↑Φ ≃ ↑Φ := BijOn.equiv (⇑e) he
this : Finite ↑Φ
⊢ IsOfFinOrder e
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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
x y : L
hx : x ∈ lowerCentralSeries R L L 1
hy : y ∈ LieAlgebra.center R L
⊢ ((traceForm R L M) x) y = 0

Tactic:
by
  apply traceForm_eq_zero_if_mem_lcs_of_mem_ucs R L M 1
  · simpa using hx
  · simpa using hy

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : LieAlgebra K L
inst✝² : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
α : ↥H → K
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
hx' : ∀ y ∈ rootSpace H (-α), ((killingForm K L) x) y = 0
y : L
hy : y ∈ ⨆ β, rootSpace H β
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0 y

Tactic:
induction hy using LieSubmodule.iSup_induction' with

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝² : H.IsCartanSubalgebra
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
⊢ ⨅ α, Weight.ker = ⊥

Tactic:
rw [← Subspace.dualAnnihilator_inj, Subspace.dualAnnihilator_iInf_eq,
    Submodule.dualAnnihilator_bot]
  simp [← LinearMap.range_dualMap_eq_dualAnnihilator_ker, ← Submodule.span_range_eq_iSup]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : L
⊢ x ∈ (toLieSubalgebra R L (killingCompl R L ⊤)).toSubmodule ↔ x ∈ LinearMap.ker (killingForm R L)

Tactic:
simp [LinearMap.ext_iff, LieModule.traceForm_comm R L L x]

Goal state after: