mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.BilinearForm

Goal state before:
pp: R₁ : Type u_1
M₁ : Type u_2
inst✝⁸ : CommSemiring R₁
inst✝⁷ : AddCommMonoid M₁
inst✝⁶ : Module R₁ M₁
n : Type u_5
o : Type u_6
inst✝⁵ : Fintype n
inst✝⁴ : Fintype o
inst✝³ : DecidableEq n
b : Basis n R₁ M₁
M₂' : Type u_7
inst✝² : AddCommMonoid M₂'
inst✝¹ : Module R₁ M₂'
c : Basis o R₁ M₂'
inst✝ : DecidableEq o
M : Matrix n n R₁
P Q : Matrix n o R₁
⊢ ((toBilin b) M).comp ((toLin c b) P) ((toLin c b) Q) = (toBilin c) (Pᵀ * M * Q)

Tactic:
by
  ext x y
  rw [Matrix.toBilin, LinearMap.BilinForm.toMatrix, Matrix.toBilin, LinearMap.BilinForm.toMatrix,
    toMatrix₂_symm, toMatrix₂_symm, ← Matrix.toLinearMap₂_compl₁₂ b b c c]
  simp

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Order.CauSeq.Basic

Goal state before:
pp: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : Field α
inst✝³ : LinearOrder α
inst✝² : IsStrictOrderedRing α
inst✝¹ : Ring β
abv : β → α
inst✝ : IsAbsoluteValue abv
ε K₁ K₂ : α
ε0 : 0 < ε
a₁ a₂ b₁ b₂ : β
M : α := max 1 (max K₁ K₂)
K0 : 0 < M
εK : 0 < ε / 2 / M
h₁ : abv (a₁ - b₁) < ε / 2 / M
h₂ : abv (a₂ - b₂) < ε / 2 / M
ha₁ : abv a₁ < M
hb₂ : abv b₂ < M
⊢ ε / 2 / M * M + M * (ε / 2 / M) ≤ ε

Tactic:
mul_comm M,

Goal state after:
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : Field α
inst✝³ : LinearOrder α
inst✝² : IsStrictOrderedRing α
inst✝¹ : Ring β
abv : β → α
inst✝ : IsAbsoluteValue abv
ε K₁ K₂ : α
ε0 : 0 < ε
a₁ a₂ b₁ b₂ : β
M : α := max 1 (max K₁ K₂)
K0 : 0 < M
εK : 0 < ε / 2 / M
h₁ : abv (a₁ - b₁) < ε / 2 / M
h₂ : abv (a₂ - b₂) < ε / 2 / M
ha₁ : abv a₁ < M
hb₂ : abv b₂ < M
⊢ ε / 2 / M * M + ε / 2 / M * M ≤ ε
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.BaseExists

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : AddCommGroup N
inst✝⁶ : Field R
inst✝⁵ : CharZero R
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝² : P.IsRootSystem
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
inst✝ : P.IsReduced
f : M →+ ℚ
g : N →+ ℚ
hf : ∀ (i : ι), f (P.root i) ≠ 0
hfg : ∀ (i : ι), 0 < f (P.root i) ↔ 0 < g (P.coroot i)
_i✝ : Fintype ι
_i : Module ℚ M := compHom M (algebraMap ℚ R)
s : Set ι := baseOf (⇑P.root) f
i : ι
hi : i ∈ baseOf (⇑P.root) f
j : ι
hj : j ∈ {i | 0 < g (P.coroot i)}
k : ι
hk : k ∈ {i | 0 < g (P.coroot i)}
contra : P.coroot i = P.coroot j + P.coroot k
u : ℚ
hu : u > 0
v : ℚ
hv : v > 0
hjk : ∀ {l : ι}, 0 < g (P.coroot l) → ∃ c, ∑ x, c x • ↑x = P.root l
a : ↑(⇑P.root '' s) → ℕ
ha : ∑ x, a x • ↑x = P.root j
b : ↑(⇑P.root '' s) → ℕ
hb : ∑ x, b x • ↑x = P.root k
ri : ↑(⇑P.root '' s) := ⟨P.root i, ⋯⟩
huv : u • Nat.cast ∘ a + v • Nat.cast ∘ b = Pi.single ri 1
⊢ ∃ q > 0, P.root j = q • P.root i

Tactic:
suffices P.root j = (a ri : ℚ) • P.root i by
      refine ⟨a ri, ?_, this⟩
      by_contra contra
      replace contra : a ri = 0 := by simpa using contra
      simp [contra, P.ne_zero j] at this
    have (x : P.root '' s) (hx : x ≠ ri) : a x = 0 := by
      replace huv : u * ↑(a x) + v * ↑(b x) = 0 := by simpa [hx] using congr($huv x)
      suffices u * (a x) = 0 by simpa [hu.ne'] using this
      have : 0 ≤ u * (a x) := by positivity
      have : 0 ≤ v * (b x) := by positivity
      grind
    replace this (x : P.root '' s) (hx : a x • (x : M) ≠ 0) :  x ∈ ({ri} : Finset _) := by
      rw [Finset.mem_singleton]
      by_contra! contra
      simp [this x contra] at hx
    simp [← ha, ← Fintype.sum_subset this, ri, Nat.cast_smul_eq_nsmul]

Goal state after:
Module: Mathlib.Data.Real.Basic

Goal state before:
pp: f : CauSeq ℚ abs
⊢ 0 < f ↔ f.Pos

Tactic:
exact iff_of_eq (congr_arg Pos (sub_zero f))

Goal state after:
Module: Mathlib.Data.Real.Basic

Goal state before:
pp: x : ℝ
⊢ ∀ (a : ℝ), a ≠ 0 → a * a⁻¹ = 1

Tactic:
by
    rintro ⟨a⟩ h
    rw [mul_comm]
    simp only [← ofCauchy_inv, ← ofCauchy_mul, ← ofCauchy_one, ← ofCauchy_zero,
      Ne, ofCauchy.injEq] at *
    exact CauSeq.Completion.inv_mul_cancel h

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.PosDef

Goal state before:
pp: n : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁵ : Ring R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : NoZeroDivisors R
d : ℕ
hd : d ≠ 0
a✝ : Nontrivial R
x✝ : n
⊢ 0 < ↑d

Tactic:
by simpa [pos_iff_ne_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.PosDef

Goal state before:
pp: n : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁵ : Ring R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : DecidableEq n
inst✝ : NoZeroDivisors R
d : ℤ
hd : 0 < d
a✝ : Nontrivial R
x✝ : n
⊢ 0 < ↑d

Tactic:
by simpa [pos_iff_ne_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.PosDef

Goal state before:
pp: m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁵ : Ring R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : Finite n
inst✝ : StarOrderedRing R
A : Matrix m n R
this : Fintype n
x : n → R
⊢ 0 ≤ star (A *ᵥ x) ⬝ᵥ A *ᵥ x

Tactic:
exact Finset.sum_nonneg fun i _ => star_mul_self_nonneg _

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.PosDef

Goal state before:
pp: m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁶ : Ring R
inst✝⁵ : PartialOrder R
inst✝⁴ : StarRing R
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : Fintype m
inst✝¹ : StarOrderedRing R
inst✝ : NoZeroDivisors R
A : Matrix m n R
hA : Function.Injective fun v ↦ v ᵥ* A
⊢ (A * Aᴴ).PosDef

Tactic:
simpa using mul_mul_conjTranspose_same .one hA

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.PosDef

Goal state before:
pp: case refine_2
n : Type u_2
inst✝⁷ : Fintype n
R : Type u_5
M : Type u_6
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : PartialOrder R
inst✝⁴ : StarRing R
inst✝³ : TrivialStar R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : DecidableEq n
b : Module.Basis n R M
B : LinearMap.BilinForm R M
hB_symm : B.IsSymm
aux : ∀ (i j : n) (s t : R), t * (B (b i)) (b j) * s = t * (s * (B (b j)) (b i))
h : (LinearMap.BilinMap.toQuadraticMap B).PosDef
v : n →₀ R
hv : v ≠ 0
⊢ 0 < v.sum fun i xi ↦ v.sum fun j xj ↦ star xi * (LinearMap.BilinForm.toMatrix b) B i j * xj

Tactic:
simpa [Finsupp.linearCombination_apply, map_finsuppSum, Finsupp.mul_sum, ← aux] using
      h _ (b.repr.symm.map_ne_zero_iff.mpr hv)

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L₁ : Type u_2
L₂ : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L₁
inst✝² : LieAlgebra R L₁
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
⊢ (↑(inl R L₁ L₂)).range = (LieIdeal.toLieSubalgebra R (L₁ × L₂) (snd R L₁ L₂).ker).toSubmodule

Tactic:
LieIdeal.toLieSubalgebra_toSubmodule,

Goal state after:
R : Type u_1
L₁ : Type u_2
L₂ : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L₁
inst✝² : LieAlgebra R L₁
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
⊢ (↑(inl R L₁ L₂)).range = ↑(snd R L₁ L₂).ker
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Prod

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L₁ : Type u_2
L₂ : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L₁
inst✝² : LieAlgebra R L₁
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
⊢ (↑(inr R L₁ L₂)).range = (LieIdeal.toLieSubalgebra R (L₁ × L₂) (fst R L₁ L₂).ker).toSubmodule

Tactic:
LieIdeal.toLieSubalgebra_toSubmodule,

Goal state after:
R : Type u_1
L₁ : Type u_2
L₂ : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L₁
inst✝² : LieAlgebra R L₁
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
⊢ (↑(inr R L₁ L₂)).range = ↑(fst R L₁ L₂).ker
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.CartanMatrix

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : Finite ι
i j : ↥b.support
hij : i ≠ j
this : Module.IsReflexive R M
⊢ b.cartanMatrix i j ∈ {-3, -2, -1, 0}

Tactic:
have : Module.IsReflexive R N := .of_isPerfPair P.flip.toLinearMap

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : Finite ι
i j : ↥b.support
hij : i ≠ j
this✝ : Module.IsReflexive R M
this : Module.IsReflexive R N
⊢ b.cartanMatrix i j ∈ {-3, -2, -1, 0}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Prod

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L₁ : Type u_2
L₂ : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L₁
inst✝⁴ : LieAlgebra R L₁
inst✝³ : LieRing L₂
inst✝² : LieAlgebra R L₂
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
f g : L₁ × L₂ →ₗ⁅R⁆ L
⊢ f = g ↔ f.comp (inl R L₁ L₂) = g.comp (inl R L₁ L₂) ∧ f.comp (inr R L₁ L₂) = g.comp (inr R L₁ L₂)

Tactic:
simp_rw [LieHom.ext_iff]
  have h := LinearMap.prod_ext_iff (f := f.toLinearMap) (g := g.toLinearMap)
  simp_rw [LinearMap.ext_iff] at h
  exact h

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZMatrix

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
inst✝⁶ : Fintype ι
inst✝⁵ : DecidableEq ι
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LinearOrder R
inst✝² : IsStrictOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : TrivialStar R
A : Matrix ι ι R
d : ι → R
hA : (diagonal d * A).PosDef
hD : ∀ (i : ι), 0 < d i
μ ρ : R
hμ : ∀ (i j : ι), A i j ≤ if i = j then μ else 0
hρ : HasEigenvalue (toLin' A) ρ
contra : 2 * μ ≤ ρ
N : Matrix ι ι R := μ • 1 - A
N_def : N = μ • 1 - A
hN : ∀ (i j : ι), 0 ≤ N i j
v : ι → R
hv : N *ᵥ v = (μ - ρ) • v
q : R := |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
q_def : q = |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
Q : R := μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
Q_def : Q = μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
hv₀ : |v| ≠ 0
h₁ : 0 < ∑ j, ∑ i, |v i| * (d i * A i j) * |v j|
⊢ μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2 = ∑ i, |v i| * (d i * μ) * |v i|

Tactic:
Finset.mul_sum

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
inst✝⁶ : Fintype ι
inst✝⁵ : DecidableEq ι
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LinearOrder R
inst✝² : IsStrictOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : TrivialStar R
A : Matrix ι ι R
d : ι → R
hA : (diagonal d * A).PosDef
hD : ∀ (i : ι), 0 < d i
μ ρ : R
hμ : ∀ (i j : ι), A i j ≤ if i = j then μ else 0
hρ : HasEigenvalue (toLin' A) ρ
contra : 2 * μ ≤ ρ
N : Matrix ι ι R := μ • 1 - A
N_def : N = μ • 1 - A
hN : ∀ (i j : ι), 0 ≤ N i j
v : ι → R
hv : N *ᵥ v = (μ - ρ) • v
q : R := |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
q_def : q = |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
Q : R := μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
Q_def : Q = μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
hv₀ : |v| ≠ 0
h₁ : 0 < ∑ j, ∑ i, |v i| * (d i * A i j) * |v j|
⊢ ∑ i, μ * (d i * |v i| ^ 2) = ∑ i, |v i| * (d i * μ) * |v i|
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.ZMatrix

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
inst✝⁶ : Fintype ι
inst✝⁵ : DecidableEq ι
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LinearOrder R
inst✝² : IsStrictOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : TrivialStar R
A : Matrix ι ι R
d : ι → R
hA : (diagonal d * A).PosDef
hD : ∀ (i : ι), 0 < d i
μ ρ : R
hμ : ∀ (i j : ι), A i j ≤ if i = j then μ else 0
hρ : HasEigenvalue (toLin' A) ρ
contra : 2 * μ ≤ ρ
N : Matrix ι ι R := μ • 1 - A
N_def : N = μ • 1 - A
hN : ∀ (i j : ι), 0 ≤ N i j
v : ι → R
hv : N *ᵥ v = (μ - ρ) • v
hv₀ : v ≠ 0
q : R := |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
q_def : q = |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
Q : R := μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
Q_def : Q = μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
hq₀ : q < Q
⊢ μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2 ≤ ∑ i, (|v| ᵥ* diagonal d) i * (N *ᵥ |v|) i

Tactic:
Finset.mul_sum

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
inst✝⁶ : Fintype ι
inst✝⁵ : DecidableEq ι
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LinearOrder R
inst✝² : IsStrictOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : TrivialStar R
A : Matrix ι ι R
d : ι → R
hA : (diagonal d * A).PosDef
hD : ∀ (i : ι), 0 < d i
μ ρ : R
hμ : ∀ (i j : ι), A i j ≤ if i = j then μ else 0
hρ : HasEigenvalue (toLin' A) ρ
contra : 2 * μ ≤ ρ
N : Matrix ι ι R := μ • 1 - A
N_def : N = μ • 1 - A
hN : ∀ (i j : ι), 0 ≤ N i j
v : ι → R
hv : N *ᵥ v = (μ - ρ) • v
hv₀ : v ≠ 0
q : R := |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
q_def : q = |v| ⬝ᵥ (diagonal d * N) *ᵥ |v|
Q : R := μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
Q_def : Q = μ * ∑ i, d i * |v i| ^ 2
hq₀ : q < Q
⊢ ∑ i, μ * (d i * |v i| ^ 2) ≤ ∑ i, (|v| ᵥ* diagonal d) i * (N *ᵥ |v|) i
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Minpoly

Goal state before:
pp: R : Type v
M : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : End R M
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : Module.Finite R M
h : (minpoly R f).IsRoot μ
q : R[X]
hq : minpoly R f = (X - C μ) * q
h_contra : ∀ (v : M), ((aeval f) q) v = 0
this : 1 + ↑q.natDegree ≤ ↑q.natDegree
⊢ False

pp: R : Type v
M : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : End R M
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : Module.Finite R M
h : (minpoly R f).IsRoot μ
q : R[X]
hq : minpoly R f = (X - C μ) * q
h_contra : ∀ (v : M), ((aeval f) q) v = 0
this : 1 + q.degree ≤ q.degree
⊢ q ≠ 0

Tactic:
· norm_cast at this; grind

Goal state after:
R : Type v
M : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : End R M
μ : R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : Module.Finite R M
h : (minpoly R f).IsRoot μ
q : R[X]
hq : minpoly R f = (X - C μ) * q
h_contra : ∀ (v : M), ((aeval f) q) v = 0
this : 1 + q.degree ≤ q.degree
⊢ q ≠ 0
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Pochhammer

Goal state before:
pp: case neg
r : ℕ
h : ¬r = 0
⊢ 0 * eval (0 + 1) (ascPochhammer ℕ r) = (0 + r) * eval 0 (ascPochhammer ℕ r)

Tactic:
· simp only [ascPochhammer_eval_zero, zero_mul, if_neg h, mul_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Lagrange

Goal state before:
pp: case neg
F : Type u_1
inst✝¹ : Field F
ι : Type u_2
inst✝ : DecidableEq ι
s t : Finset ι
v r : ι → F
hvt : Set.InjOn v ↑t
hs : s.Nonempty
hst : s ⊆ t
i : ι
hi : i ∈ t
hi' : i ∉ s
⊢ ∑ x ∈ s, eval (v i) ((interpolate (insert x (t \ s)) v) r) * eval (v i) (Lagrange.basis s v x) = r i

Tactic:
· have H : (∑ j ∈ s, eval (v i) (Lagrange.basis s v j)) = 1 := by
        rw [← eval_finsetSum, sum_basis (hvt.mono hst) hs, eval_one]
      rw [← mul_one (r i), ← H, mul_sum]
      refine sum_congr rfl fun j hj => ?_
      congr
      exact
        eval_interpolate_at_node _ (hvt.mono (insert_subset_iff.mpr ⟨hst hj, sdiff_subset⟩))
          (mem_insert.mpr (Or.inr (mem_sdiff.mpr ⟨hi, hi'⟩)))

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ engel R 0 = ⊤

Tactic:
rw [eq_top_iff]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ ⊤ ≤ engel R 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.EngelSubalgebra

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
inst✝ : IsArtinian R L
H : LieSubalgebra R L
x : L
h : engel R x ≤ H
N : LieSubalgebra R L := H.normalizer
⊢ ∀ n ∈ N, ⁅x, n⁆ ∈ H

Tactic:
intro n hn

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsArtinian R L
H : LieSubalgebra R L
x : L
h : engel R x ≤ H
N : LieSubalgebra R L := H.normalizer
n : L
hn : n ∈ N
⊢ ⁅x, n⁆ ∈ H
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Prod

Goal state before:
pp: ι₁ : Type u_1
ι₂ : Type u_2
L₁ : Type u_3
L₂ : Type u_4
inst✝¹¹ : Finite ι₁
inst✝¹⁰ : Finite ι₂
eι : ι₁ ≃ ι₂
inst✝⁹ : LieRing L₁
inst✝⁸ : LieRing L₂
K : Type u_5
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : CharZero K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L₁
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L₁
H₁ : LieSubalgebra K L₁
b₁ : Basis ι₁ H₁
inst✝³ : LieAlgebra K L₂
inst✝² : FiniteDimensional K L₂
H₂ : LieSubalgebra K L₂
b₂ : Basis ι₂ H₂
hA : (Matrix.reindex eι eι) b₁.A = b₂.A
inst✝¹ : IsSimple K L₁
inst✝ : IsSimple K L₂
L : LieSubalgebra K (L₁ × L₂) := prod eι b₁ b₂
p₁ : ↥L →ₗ⁅K⁆ L₁ := (LieHom.fst K L₁ L₂).comp L.incl
p₂ : ↥L →ₗ⁅K⁆ L₂ := (LieHom.snd K L₁ L₂).comp L.incl
disj : Disjoint p₁.ker p₂.ker
I₁ : LieIdeal K L₂ := LieIdeal.map p₂ p₁.ker
this✝ : Nontrivial L₂
this : I₁ = ⊤
hI₁ : ↑I₁ = ⇑p₂ '' ↑p₁.ker
hL₂ : ∀ (x₂ : L₂), (0, x₂) ∈ L
hL₁ : ∀ (x₁ : L₁), (x₁, 0) ∈ L
⊢ prod eι b₁ b₂ = ⊤

Tactic:
rw [eq_top_iff]

Goal state after:
ι₁ : Type u_1
ι₂ : Type u_2
L₁ : Type u_3
L₂ : Type u_4
inst✝¹¹ : Finite ι₁
inst✝¹⁰ : Finite ι₂
eι : ι₁ ≃ ι₂
inst✝⁹ : LieRing L₁
inst✝⁸ : LieRing L₂
K : Type u_5
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : CharZero K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L₁
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L₁
H₁ : LieSubalgebra K L₁
b₁ : Basis ι₁ H₁
inst✝³ : LieAlgebra K L₂
inst✝² : FiniteDimensional K L₂
H₂ : LieSubalgebra K L₂
b₂ : Basis ι₂ H₂
hA : (Matrix.reindex eι eι) b₁.A = b₂.A
inst✝¹ : IsSimple K L₁
inst✝ : IsSimple K L₂
L : LieSubalgebra K (L₁ × L₂) := prod eι b₁ b₂
p₁ : ↥L →ₗ⁅K⁆ L₁ := (LieHom.fst K L₁ L₂).comp L.incl
p₂ : ↥L →ₗ⁅K⁆ L₂ := (LieHom.snd K L₁ L₂).comp L.incl
disj : Disjoint p₁.ker p₂.ker
I₁ : LieIdeal K L₂ := LieIdeal.map p₂ p₁.ker
this✝ : Nontrivial L₂
this : I₁ = ⊤
hI₁ : ↑I₁ = ⇑p₂ '' ↑p₁.ker
hL₂ : ∀ (x₂ : L₂), (0, x₂) ∈ L
hL₁ : ∀ (x₁ : L₁), (x₁, 0) ∈ L
⊢ ⊤ ≤ prod eι b₁ b₂
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Charpoly.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u
M : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : Module.Free R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
f : M →ₗ[R] M
inst✝ : Nontrivial R
hf : Function.Injective ⇑f
h : (minpoly R f).coeff 0 = 0
P : R[X]
hP : minpoly R f = X * P
hdegP : P.degree < (minpoly R f).degree
⊢ (minpoly R f).Monic

Tactic:
exact minpoly.monic (isIntegral f)

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.GradedAlgebra.Homogeneous.Ideal

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : SetLike σ A
inst✝³ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : AddMonoid ι
inst✝ : GradedRing 𝒜
s : Set A
h : ∀ x ∈ s, IsHomogeneousElem 𝒜 x
i : ι
r : A
hr : ∃ y, (Finsupp.linearCombination A Subtype.val) y = r
⊢ ↑(((decompose 𝒜) r) i) ∈ span s

Tactic:
obtain ⟨s, rfl⟩ := hr

Goal state after:
ι : Type u_1
σ : Type u_2
A : Type u_3
inst✝⁵ : Semiring A
inst✝⁴ : SetLike σ A
inst✝³ : AddSubmonoidClass σ A
𝒜 : ι → σ
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : AddMonoid ι
inst✝ : GradedRing 𝒜
s✝ : Set A
h : ∀ x ∈ s✝, IsHomogeneousElem 𝒜 x
i : ι
s : { x // x ∈ s✝ } →₀ A
⊢ ↑(((decompose 𝒜) ((Finsupp.linearCombination A Subtype.val) s)) i) ∈ span s✝
Module: Mathlib.RingTheory.MvPolynomial.Homogeneous

Goal state before:
pp: case convert_6
σ : Type u_1
τ : Type u_2
R : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : CommSemiring R
inst✝ : CommSemiring S
φ : MvPolynomial σ R
m n : ℕ
hφ : φ.IsHomogeneous m
f : R →+* MvPolynomial τ S
g : σ → MvPolynomial τ S
hf : ∀ (r : R), (f r).IsHomogeneous 0
hg : ∀ (i : σ), (g i).IsHomogeneous n
i : σ →₀ ℕ
hi : i ∈ φ.coeff.support
⊢ ∀ i_1 ∈ i.support, ((fun n e ↦ g n ^ e) i_1 (i i_1)).IsHomogeneous (n * i i_1)

Tactic:
rintro k -
    apply (hg k).pow

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M₁ : Type u_2
M₂ : Type u_3
ι₁ : Type u_4
ι₂ : Type u_5
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : AddCommGroup M₁
inst✝⁵ : AddCommGroup M₂
inst✝⁴ : Module R M₁
inst✝³ : Module R M₂
inst✝² : Fintype ι₁
inst✝¹ : Finite ι₂
inst✝ : DecidableEq ι₁
b₁ : Basis ι₁ R M₁
b₂ : Basis ι₂ R M₂
f : M₁ →ₗ[R] M₂
i : ι₂
c : ι₁ →₀ R
⊢ ((toMatrix b₁ b₂) f *ᵥ ⇑c) i = (b₂.repr (f (b₁.repr.symm c))) i

Tactic:
← LinearMap.toMatrix_mulVec_repr b₁ b₂,

Goal state after:
R : Type u_1
M₁ : Type u_2
M₂ : Type u_3
ι₁ : Type u_4
ι₂ : Type u_5
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : AddCommGroup M₁
inst✝⁵ : AddCommGroup M₂
inst✝⁴ : Module R M₁
inst✝³ : Module R M₂
inst✝² : Fintype ι₁
inst✝¹ : Finite ι₂
inst✝ : DecidableEq ι₁
b₁ : Basis ι₁ R M₁
b₂ : Basis ι₂ R M₂
f : M₁ →ₗ[R] M₂
i : ι₂
c : ι₁ →₀ R
⊢ ((toMatrix b₁ b₂) f *ᵥ ⇑c) i = ((toMatrix b₁ b₂) f *ᵥ ⇑(b₁.repr (b₁.repr.symm c))) i
Module: Mathlib.RingTheory.MvPolynomial.Homogeneous

Goal state before:
pp: R : Type u_3
inst✝ : CommSemiring R
N : ℕ
φ : MvPolynomial (Fin (N + 1)) R
n : ℕ
hφ : φ.IsHomogeneous n
i j : ℕ
h : i + j = n
⊢ (((finSuccEquiv R N) φ).coeff i).IsHomogeneous j

Tactic:
by
  intro d hd
  rw [finSuccEquiv_coeff_coeff] at hd
  have h' : (weight 1) (Finsupp.cons i d) = i + j := by
    simpa [Finset.sum_subset_zero_on_sdiff (g := d.cons i)
     (d.cons_support (y := i)) (by simp) (fun _ _ ↦ rfl), ← h] using hφ hd
  simp only [weight_apply, Pi.one_apply, smul_eq_mul, mul_one, Finsupp.sum_cons,
    add_right_inj] at h' ⊢
  exact h'

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.MvPolynomial.WeightedHomogeneous

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
σ : Type u_3
inst✝¹ : AddCommMonoid M
w : σ → M
inst✝ : DecidableEq M
x : ⨁ (i : M), ↥(weightedHomogeneousSubmodule R w i)
⊢ (coeLinearMap fun i ↦ weightedHomogeneousSubmodule R w i) x = ∑ᶠ (m : M), ↑(x m)

Tactic:
by
  classical
  rw [DirectSum.coeLinearMap_eq_dfinsuppSum, DFinsupp.sum, finsum_eq_sum_of_support_subset]
  apply DirectSum.support_subset

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
M : Type u_3
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : Module.Finite K M
φ : End K M
V : Submodule K M := φ.maxGenEigenspace 0
hV : V = ⨆ n, ker (φ ^ n)
W : Submodule K M := ⨅ n, range (φ ^ n)
hVW : IsCompl V W
hφV : ∀ x ∈ V, φ x ∈ V
hφW : ∀ x ∈ W, φ x ∈ W
F : ↥V →ₗ[K] ↥V := restrict φ hφV
G : ↥W →ₗ[K] ↥W := restrict φ hφW
⊢ finrank K ↥V = (charpoly φ).natTrailingDegree

Tactic:
let ψ := F.prodMap G

Goal state after:
K : Type u_2
M : Type u_3
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : Module.Finite K M
φ : End K M
V : Submodule K M := φ.maxGenEigenspace 0
hV : V = ⨆ n, ker (φ ^ n)
W : Submodule K M := ⨅ n, range (φ ^ n)
hVW : IsCompl V W
hφV : ∀ x ∈ V, φ x ∈ V
hφW : ∀ x ∈ W, φ x ∈ W
F : ↥V →ₗ[K] ↥V := restrict φ hφV
G : ↥W →ₗ[K] ↥W := restrict φ hφW
ψ : ↥V × ↥W →ₗ[K] ↥V × ↥W := F.prodMap G
⊢ finrank K ↥V = (charpoly φ).natTrailingDegree
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Dimension.LinearMap

Goal state before:
pp: case refine_2
K : Type u
V : Type v
V' : Type v'
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
inst✝¹ : AddCommGroup V'
inst✝ : Module K V'
c : Cardinal.{v'}
f : V →ₗ[K] V'
g : ↥f.range →ₗ[K] V
hg : f.rangeRestrict ∘ₗ g = id
fg : LeftInverse ⇑f.rangeRestrict ⇑g
s : Set V
hsc : lift.{v', v} #↑s = lift.{v, v'} c
si : LinearIndepOn K (⇑f) s
this : LinearIndepOn K (⇑f.rangeRestrict) s
⊢ c ≤ f.rank

Tactic:
convert! this.id_image.cardinal_le_rank

Goal state after:
K : Type u
V : Type v
V' : Type v'
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
inst✝¹ : AddCommGroup V'
inst✝ : Module K V'
c : Cardinal.{v'}
f : V →ₗ[K] V'
g : ↥f.range →ₗ[K] V
hg : f.rangeRestrict ∘ₗ g = id
fg : LeftInverse ⇑f.rangeRestrict ⇑g
s : Set V
hsc : lift.{v', v} #↑s = lift.{v, v'} c
si : LinearIndepOn K (⇑f) s
this : LinearIndepOn K (⇑f.rangeRestrict) s
⊢ c = #↑(⇑f.rangeRestrict '' s)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.SkewAdjoint

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u
n : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
u : Rˣ
J A : Matrix n n R
h : Aᵀ * u • J = u • J * -A
⊢ Aᵀ * J = J * -A

pp: case mpr
R : Type u
n : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
u : Rˣ
J A : Matrix n n R
h : Aᵀ * J = J * -A
⊢ Aᵀ * u • J = u • J * -A

Tactic:
· simpa using congr_arg (fun B => u⁻¹ • B) h

Goal state after:
case mpr
R : Type u
n : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
u : Rˣ
J A : Matrix n n R
h : Aᵀ * J = J * -A
⊢ Aᵀ * u • J = u • J * -A
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Cochain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type u_2
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
f : oneCochain R L M
x x✝¹ x✝ : L
⊢ ⁅x, f (x✝¹ + x✝)⁆ - ⁅x✝¹ + x✝, f x⁆ - f ⁅x, x✝¹ + x✝⁆ =
    ⁅x, f x✝¹⁆ - ⁅x✝¹, f x⁆ - f ⁅x, x✝¹⁆ + (⁅x, f x✝⁆ - ⁅x✝, f x⁆ - f ⁅x, x✝⁆)

Tactic:
simp; abel

Goal state after: