mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: case adjoin_rootSet'
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 : IsScalarTower F K L
f g : F[X]
hf : f ≠ 0
hg : g ≠ 0
inst✝¹ : IsSplittingField F K f
inst✝ : IsSplittingField K L (Polynomial.map (algebraMap F K) g)
⊢ Subalgebra.restrictScalars F
      (Algebra.adjoin ↥(Algebra.adjoin F ↑(Polynomial.map (algebraMap F L) f).roots.toFinset)
        ↑(Polynomial.map (algebraMap F L) g).roots.toFinset) =
    ⊤

Tactic:
IsScalarTower.algebraMap_eq F K L,

Goal state after:
case adjoin_rootSet'
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 : IsScalarTower F K L
f g : F[X]
hf : f ≠ 0
hg : g ≠ 0
inst✝¹ : IsSplittingField F K f
inst✝ : IsSplittingField K L (Polynomial.map (algebraMap F K) g)
⊢ Subalgebra.restrictScalars F
      (Algebra.adjoin ↥(Algebra.adjoin F ↑(Polynomial.map ((algebraMap K L).comp (algebraMap F K)) f).roots.toFinset)
        ↑(Polynomial.map ((algebraMap K L).comp (algebraMap F K)) g).roots.toFinset) =
    ⊤
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Field L
inst✝³ : Field F
inst✝² : Algebra K L
inst✝¹ : Algebra K F
f : K[X]
inst✝ : IsSplittingField K L f
hf : (Polynomial.map (algebraMap K F) f).Splits
hf0 : f = 0
⊢ L →ₐ[K] ↥⊥

Tactic:
← (splits_iff L f).1 (show f.Splits by simp [hf0])

Goal state after:
F : Type u
K : Type v
L : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Field L
inst✝³ : Field F
inst✝² : Algebra K L
inst✝¹ : Algebra K F
f : K[X]
inst✝ : IsSplittingField K L f
hf : (Polynomial.map (algebraMap K F) f).Splits
hf0 : f = 0
⊢ L →ₐ[K] ↥⊤
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.IsSplittingField

Goal state before:
pp: K : Type v
L : Type w
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x : L
int : IsIntegral K x
F : IntermediateField K L
h : (Polynomial.map (algebraMap K ↥F) (minpoly K x)).Splits
⊢ x ∈ F.val.fieldRange

Tactic:
exact int.mem_range_algebraMap_of_minpoly_splits h

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

Goal state before:
pp: K : Type v
L : Type w
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
p : K[X]
⊢ IsSplittingField K L p ↔ (map (algebraMap K L) p).Splits ∧ IntermediateField.adjoin K (p.rootSet L) = ⊤

Tactic:
rw [← IntermediateField.toSubalgebra_injective.eq_iff,
      IntermediateField.adjoin_toSubalgebra_of_isAlgebraic fun _ ↦ isAlgebraic_of_mem_rootSet]

Goal state after:
K : Type v
L : Type w
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
p : K[X]
⊢ IsSplittingField K L p ↔ (map (algebraMap K L) p).Splits ∧ Algebra.adjoin K (p.rootSet L) = ⊤.toSubalgebra
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Field

Goal state before:
pp: F : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : Algebra F L
s✝ : Finset K
a : K
s : Finset K
x✝ : a ∉ s
H1 : IsIntegral F a
H2 : (map (algebraMap F L) (minpoly F a)).Splits
H3 : ∀ x ∈ s, IsIntegral F x
a✝ : ∀ x ∈ s, (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits
Ks : Subalgebra F K := Algebra.adjoin F ↑s
ih : (∀ x ∈ s, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits) → Nonempty (↥Ks →ₐ[F] L)
f : ↥Ks →ₐ[F] L
this✝¹ : FiniteDimensional F ↥Ks
this✝ : Field ↥Ks := fieldOfFiniteDimensional F ↥Ks
this : Algebra (↥Ks) L := (↑f).toAlgebra
H5 : IsIntegral (↥Ks) a
⊢ map (algebraMap (↥Ks) L) (minpoly (↥Ks) a) ∣ map (algebraMap (↥Ks) L) (map (algebraMap F ↥Ks) (minpoly F a))

Tactic:
map_dvd_map'

Goal state after:
F : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Field K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : Algebra F L
s✝ : Finset K
a : K
s : Finset K
x✝ : a ∉ s
H1 : IsIntegral F a
H2 : (map (algebraMap F L) (minpoly F a)).Splits
H3 : ∀ x ∈ s, IsIntegral F x
a✝ : ∀ x ∈ s, (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits
Ks : Subalgebra F K := Algebra.adjoin F ↑s
ih : (∀ x ∈ s, IsIntegral F x ∧ (map (algebraMap F L) (minpoly F x)).Splits) → Nonempty (↥Ks →ₐ[F] L)
f : ↥Ks →ₐ[F] L
this✝¹ : FiniteDimensional F ↥Ks
this✝ : Field ↥Ks := fieldOfFiniteDimensional F ↥Ks
this : Algebra (↥Ks) L := (↑f).toAlgebra
H5 : IsIntegral (↥Ks) a
⊢ minpoly (↥Ks) a ∣ map (algebraMap F ↥Ks) (minpoly F a)
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Field

Goal state before:
pp: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : Field L
inst✝⁴ : CommRing M
inst✝³ : Algebra R K
inst✝² : Algebra R M
inst✝¹ : Algebra K M
inst✝ : IsScalarTower R K M
x : M
int : IsIntegral R x
f : K →+* L
h : (Polynomial.map (f.comp (algebraMap R K)) (minpoly R x)).Splits
⊢ Polynomial.map f (minpoly K x) ∣ Polynomial.map f (Polynomial.map (algebraMap R K) (minpoly R x))

Tactic:
map_dvd_map'

Goal state after:
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : Field L
inst✝⁴ : CommRing M
inst✝³ : Algebra R K
inst✝² : Algebra R M
inst✝¹ : Algebra K M
inst✝ : IsScalarTower R K M
x : M
int : IsIntegral R x
f : K →+* L
h : (Polynomial.map (f.comp (algebraMap R K)) (minpoly R x)).Splits
⊢ minpoly K x ∣ Polynomial.map (algebraMap R K) (minpoly R x)
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: case h
k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
x : k
n : ℕ
hn : 0 < n
this : (X ^ n - C x).degree ≠ 0
z : k
hz : (X ^ n - C x).IsRoot z
⊢ z ^ n = x

Tactic:
simp only [eval_C, eval_X, eval_pow, eval_sub, IsRoot.def] at hz

Goal state after:
case h
k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
x : k
n : ℕ
hn : 0 < n
this : (X ^ n - C x).degree ≠ 0
z : k
hz : z ^ n - x = 0
⊢ z ^ n = x
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k[X]
h : p.roots = 0
⊢ p = C (p.coeff 0)

Tactic:
rcases le_or_gt (degree p) 0 with hd | hd

Goal state after:
case inl
k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k[X]
h : p.roots = 0
hd : p.degree ≤ 0
⊢ p = C (p.coeff 0)

case inr
k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k[X]
h : p.roots = 0
hd : 0 < p.degree
⊢ p = C (p.coeff 0)
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 ↔ ∃ (h : L₁.carrier = L₂.carrier), L₂.emb.comp (inclusion ⋯) = L₁.emb

Tactic:
rw [eq_iff_le_carrier_eq, le_iff]
  exact ⟨fun h ↦ ⟨h.2, h.1.2⟩, fun h ↦ ⟨⟨h.1.le, h.2⟩, h.1⟩⟩

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

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝¹⁶ : Field k
K : Type u
inst✝¹⁵ : Field K
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁴ : Field L
inst✝¹³ : Algebra K L
inst✝¹² : Field M
inst✝¹¹ : Algebra K M
inst✝¹⁰ : IsAlgClosed M
inst✝⁹ : Algebra.IsAlgebraic K L
R : Type u
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
S : Type v
inst✝⁶ : CommRing S
inst✝⁵ : IsDomain S
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R M
inst✝² : IsTorsionFree R S
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : Algebra.IsAlgebraic R S
⊢ S →ₐ[R] M

Tactic:
by
  letI : IsDomain R := (FaithfulSMul.algebraMap_injective R S).isDomain _
  letI := FractionRing.liftAlgebra R M
  letI := FractionRing.liftAlgebra R (FractionRing S)
  have := FractionRing.isScalarTower_liftAlgebra R M
  have := FractionRing.isScalarTower_liftAlgebra R (FractionRing S)
  let f : FractionRing S →ₐ[FractionRing R] M := liftAux (FractionRing R) (FractionRing S) M
  exact (f.restrictScalars R).comp ((Algebra.ofId S (FractionRing S)).restrictScalars R)

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
x : E
s : Set (IntermediateField F E)
hne : s.Nonempty
hs : DirectedOn (fun x1 x2 ↦ x1 ≤ x2) s
hx : x ∈ ⋃ i, ↑↑i
this : Nonempty ↑s
⊢ ∃ x_1, ∃ (_ : x_1 ∈ s), x ∈ x_1

Tactic:
mem_iUnion,

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
x : E
s : Set (IntermediateField F E)
hne : s.Nonempty
hs : DirectedOn (fun x1 x2 ↦ x1 ≤ x2) s
hx : ∃ i, x ∈ ↑↑i
this : Nonempty ↑s
⊢ ∃ x_1, ∃ (_ : x_1 ∈ s), x ∈ x_1
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

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 : Finset E
⊢ IsCompactElement (S.sup fun a ↦ F⟮a⟯)

Tactic:
exact isCompactElement_finsetSup S fun x _ => adjoin_simple_isCompactElement x

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
ι : Type u_3
f : ι → IntermediateField F E
h : ∀ (i : ι), Algebra.IsAlgebraic F ↥(f i)
x : E
hx : x ∈ ⨆ i, f i
i : ι
x1 : E
hx1 : x1 ∈ f i
⊢ adjoin F ((minpoly F x1).rootSet E) ≤ adjoin F ((minpoly F ↑⟨i, ⟨x1, hx1⟩⟩.snd).rootSet E)

Tactic:
Subtype.coe_mk

Goal state after:
case refine_1
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
ι : Type u_3
f : ι → IntermediateField F E
h : ∀ (i : ι), Algebra.IsAlgebraic F ↥(f i)
x : E
hx : x ∈ ⨆ i, f i
i : ι
x1 : E
hx1 : x1 ∈ f i
⊢ adjoin F ((minpoly F x1).rootSet E) ≤ adjoin F ((minpoly F x1).rootSet E)
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
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
h : ∀ (S : Finset E), ∃ σ, ↑S ⊆ ↑σ.carrier
this✝¹ : ⊥.IsExtendible
ϕ : Lifts F E K
hϕ : Maximal (fun x ↦ x ∈ {ϕ | ϕ.IsExtendible}) ϕ
this✝ : ϕ.carrier ≠ ⊤
α : E
hα : α ∉ ϕ.carrier
x✝ : Algebra (↥ϕ.carrier) K := ϕ.emb.toAlgebra
Λ : Type (max u_2 u_3) := ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯ →ₐ[↥ϕ.carrier] K
this : FiniteDimensional ↥ϕ.carrier ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯
L : Λ → Lifts F E K := fun σ ↦ { carrier := restrictScalars F (↥ϕ.carrier)⟮α⟯, emb := AlgHom.restrictScalars F σ }
⊢ False

Tactic:
have hL (σ : Λ) : ϕ < L σ := lt_iff.mpr
    ⟨by simpa only [L, restrictScalars_adjoin_eq_sup, left_lt_sup, adjoin_simple_le_iff],
      AlgHom.coe_ringHom_injective σ.comp_algebraMap⟩

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
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
h : ∀ (S : Finset E), ∃ σ, ↑S ⊆ ↑σ.carrier
this✝¹ : ⊥.IsExtendible
ϕ : Lifts F E K
hϕ : Maximal (fun x ↦ x ∈ {ϕ | ϕ.IsExtendible}) ϕ
this✝ : ϕ.carrier ≠ ⊤
α : E
hα : α ∉ ϕ.carrier
x✝ : Algebra (↥ϕ.carrier) K := ϕ.emb.toAlgebra
Λ : Type (max u_2 u_3) := ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯ →ₐ[↥ϕ.carrier] K
this : FiniteDimensional ↥ϕ.carrier ↥(↥ϕ.carrier)⟮α⟯
L : Λ → Lifts F E K := fun σ ↦ { carrier := restrictScalars F (↥ϕ.carrier)⟮α⟯, emb := AlgHom.restrictScalars F σ }
hL : ∀ (σ : Λ), ϕ < L σ
⊢ False
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
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
⊢ Irreducible (f.comp g)

Tactic:
have H₂ : ¬ IsUnit (f.comp g) := fun h ↦
    by simpa [hf', hg', natDegree_comp] using natDegree_eq_zero_of_isUnit h

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
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
H₂ : ¬IsUnit (f.comp g)
⊢ Irreducible (f.comp g)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    ∀ {M : Type u_4} [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module K M] [FiniteDimensional K M] (f : ι → End K M),
      (∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)) →
        (∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤) → finrank K M = m → ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
χ : ι → K
hχ : ∀ (a : ι), (f a).maxGenEigenspace (χ a) = ⊤
⊢ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤

Tactic:
simpa

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 : ⁅e, ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m⁆ = ((↑n + 1) * (μ - ↑n)) • ((toEnd R L M) f ^ n) m
⊢ (μ - 2 * ↑(n + 1)) • ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m + ((↑n + 1) * (μ - ↑n)) • ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m =
    ((↑(n + 1) + 1) * (μ - ↑(n + 1))) • ((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m

Tactic:
← add_smul,

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
⊢ (μ - 2 * ↑(n + 1) + (↑n + 1) * (μ - ↑n)) • ((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.Cartan

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
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y : L
hx : x ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
hy : y ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
xy : ↥(rootSpace H 0) ⊗[R] ↥(rootSpace H 0) := ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ⟨y, hy⟩
this : ⁅x, ↑⟨y, hy⟩⁆ ∈ rootSpace H 0
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier

Tactic:
Subtype.coe_mk

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y : L
hx : x ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
hy : y ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
xy : ↥(rootSpace H 0) ⊗[R] ↥(rootSpace H 0) := ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ⟨y, hy⟩
this : ⁅x, y⁆ ∈ rootSpace H 0
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

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
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y : L
hx : x ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
hy : y ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
xy : ↥(rootSpace H 0) ⊗[R] ↥(rootSpace H 0) := ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ⟨y, hy⟩
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier

Tactic:
suffices (rootSpaceProduct R L H 0 0 0 (add_zero 0) xy : L) ∈ rootSpace H 0 by
        rwa [rootSpaceProduct_tmul, Subtype.coe_mk, Subtype.coe_mk] at this

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
x y : L
hx : x ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
hy : y ∈ (↑(rootSpace H 0)).carrier
xy : ↥(rootSpace H 0) ⊗[R] ↥(rootSpace H 0) := ⟨x, hx⟩ ⊗ₜ[R] ⟨y, hy⟩
⊢ ↑((rootSpaceProduct R L H 0 0 0 ⋯) xy) ∈ rootSpace H 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ H
y : ↥H
⊢ ∃ k, ((toEnd R (↥H) L) y ^ k) x = 0

Tactic:
obtain ⟨k, hk⟩ := IsNilpotent.nilpotent R H H

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ H
y : ↥H
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R (↥H) (↥H) k = ⊥
⊢ ∃ k, ((toEnd R (↥H) L) y ^ k) x = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
h✝ e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h✝ e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
inst✝³ : IsDomain R
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsTorsionFree R M
n : ℕ
hn : μ = ↑n
h : ¬((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m = 0
this : t.HasPrimitiveVectorWith (((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m) (↑n - 2 * (↑n + 1))
⊢ False

Tactic:
obtain ⟨m, hm⟩ := this.exists_nat

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
h✝ e f : L
m✝ : M
μ : R
t : IsSl2Triple h✝ e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m✝ μ
inst✝³ : IsDomain R
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsTorsionFree R M
n : ℕ
hn : μ = ↑n
h : ¬((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m✝ = 0
this : t.HasPrimitiveVectorWith (((toEnd R L M) f ^ (n + 1)) m✝) (↑n - 2 * (↑n + 1))
m : ℕ
hm : ↑n - 2 * (↑n + 1) = ↑m
⊢ False
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
s : Set ↥H := {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = ↑x}
this : ⇑H.subtype '' s = {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = x}
⊢ ↑x ∈ Submodule.span R {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = x} ↔
    ↑x ∈ Submodule.span R (⇑H.subtype '' s)

Tactic:
← this

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
s : Set ↥H := {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = ↑x}
this : ⇑H.subtype '' s = {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = x}
⊢ ↑x ∈ Submodule.span R (⇑H.subtype '' s) ↔ ↑x ∈ Submodule.span R (⇑H.subtype '' s)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
h e f : L
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Nontrivial M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
t : IsSl2Triple h e f
μ₀ : R
hμ₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvalue μ₀
m₀ : M
hm₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvector μ₀ m₀
evals : ℕ → R := fun n ↦ μ₀ + 2 * ↑n
e_vecs : ℕ → M := fun n ↦ ((toEnd R L M) e ^ n) m₀
⊢ ∃ μ m, m ≠ 0 ∧ t.HasPrimitiveVectorWith m μ

Tactic:
have h_exists_zero : ∃ k, e_vecs k = 0 := by
    by_contra! contra
    have h_inj : Function.Injective evals := fun a b hab ↦ by
      simpa [evals, add_right_inj, mul_eq_mul_left_iff, Nat.cast_inj] using hab
    have aux (μ : range evals) : (toEnd R L M h).HasEigenvector μ (e_vecs μ.property.choose) := by
      set n := μ.property.choose
      refine ⟨?_, contra n⟩
      rw [Module.End.mem_eigenspace_iff, toEnd_apply_apply, ← μ.property.choose_spec]
      exact t.lie_h_pow_toEnd_e hm₀.apply_eq_smul n
    have _i := ((toEnd R L M h).eigenvectors_linearIndependent (range evals) _ aux).finite
    exact (Set.infinite_range_of_injective h_inj) (Set.toFinite _)

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
h e f : L
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Nontrivial M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
t : IsSl2Triple h e f
μ₀ : R
hμ₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvalue μ₀
m₀ : M
hm₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvector μ₀ m₀
evals : ℕ → R := fun n ↦ μ₀ + 2 * ↑n
e_vecs : ℕ → M := fun n ↦ ((toEnd R L M) e ^ n) m₀
h_exists_zero : ∃ k, e_vecs k = 0
⊢ ∃ μ m, m ≠ 0 ∧ t.HasPrimitiveVectorWith m μ
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Properties

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
ι : Type u_9
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Finite ι
B : BilinForm K V
hB : B.Nondegenerate
sym : B.IsSymm
b : Basis ι K V
i j : ι
⊢ (B (b i)) ((B.dualBasis hB b) j) = if i = j then 1 else 0

Tactic:
rw [sym.eq, apply_dualBasis_left]

Goal state after:
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✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : Module.IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
this : Finite ↑{χ | genWeightSpace M χ ≠ ⊥}
⊢ Finite (Weight R L M)

Tactic:
exact Finite.of_injective (equivSetOfPred R L M) (equivSetOfPred R L M).injective

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
Φ : LinearMap.BilinForm R L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hL : ∀ (I : LieIdeal R L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
this : ¬I ≤ orthogonal Φ hΦ_inv I
⊢ I ⊓ orthogonal Φ hΦ_inv I ≤ I ∧ I ⊓ orthogonal Φ hΦ_inv I ≠ I

Tactic:
simpa

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

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : Module K M
inst✝² : LieModule K L M
inst✝¹ : FiniteDimensional K M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ ⨆ χ, genWeightSpace M χ = ⊤

Tactic:
simp only [← LieSubmodule.toSubmodule_inj, LieSubmodule.iSup_toSubmodule,
    LieSubmodule.iInf_toSubmodule, LieSubmodule.top_toSubmodule, genWeightSpace]

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : Module K M
inst✝² : LieModule K L M
inst✝¹ : FiniteDimensional K M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ ⨆ i, ⨅ i_1, ↑(genWeightSpaceOf M (i i_1) i_1) = ⊤
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: case mp.right
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W
hker : ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(domRestrict B W).ker
⊢ (Submodule.subtype W) ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(ker B)

Tactic:
simpa

Goal state after:
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

Goal state before:
pp: case h.right.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
c : α
hc : c ∈ C
⊢ T c ⋯ ⋯ ∈ {x | ∃ c ∈ C, ∃ (h₁ : IsCompactElement c) (h₂ : c ≤ sSup S), T c h₁ h₂ = x}

Tactic:
use c, hc, hC _ hc, (le_sSup hc).trans ha

Goal state after: