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

Goal state before:
pp: K : Type u_5
inst✝ : Field K
f : K[X]
hf : f.Monic
hf' : f ≠ 0
⊢ f * 1 = f

Tactic:
mul_one

Goal state after:
K : Type u_5
inst✝ : Field K
f : K[X]
hf : f.Monic
hf' : f ≠ 0
⊢ f = f
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: case inl.inl
R : Type u_6
V : Type u_7
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : Module.Finite R V
W : Submodule R V
inst✝² : Free R ↥W
inst✝¹ : Module.Finite R ↥W
inst✝ : Free R (V ⧸ W)
e : V →ₗ[R] V
he : W ≤ comap e W
m : Type u_7 := Free.ChooseBasisIndex R ↥W
bW : Basis m R ↥W := Free.chooseBasis R ↥W
n : Type u_7 := Free.ChooseBasisIndex R (V ⧸ W)
bQ : Basis n R (V ⧸ W) := Free.chooseBasis R (V ⧸ W)
b : Basis (m ⊕ n) R V := bW.sumQuot bQ
A : Matrix m m R := (toMatrix bW bW) (e.restrict he)
B : Matrix m n R := of fun i l ↦ ((bW.sumQuot bQ).repr (e ((bW.sumQuot bQ) (Sum.inr l)))) (Sum.inl i)
D : Matrix n n R := (toMatrix bQ bQ) (W.mapQ W e he)
i k : m
⊢ (toMatrix b b) e (Sum.inl i) (Sum.inl k) = fromBlocks A B 0 D (Sum.inl i) (Sum.inl k)

Tactic:
simp only [b, sumQuot_inl, Matrix.fromBlocks_apply₁₁, A, LinearMap.toMatrix_apply]
      apply sumQuot_repr_inl_of_mem

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
D1 D2 : LieDerivation R L M
s : Set L
h : Set.EqOn (⇑D1) (⇑D2) s
⊢ Set.EqOn ⇑D1 ⇑D2 ↑(LieSubalgebra.lieSpan R L s)

Tactic:
intro _ hx
  induction hx using LieSubalgebra.lieSpan_induction with
  | mem x hx => exact h hx
  | zero => simp
  | add x y _ _ hx hy => simp [hx, hy]
  | smul t x _ hx => simp [hx]
  | lie x y _ _ hx hy => simp [hx, hy]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Semisimple

Goal state before:
pp: M : Type u_2
inst✝⁴ : AddCommGroup M
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
inst✝² : Module K M
f g : End K M
inst✝¹ : FiniteDimensional K M
inst✝ : PerfectField K
comm : Commute f g
hf : f.IsSemisimple
hg : g.IsSemisimple
a : End K M
ha : a ∈ K[f, g]
R : Type u_3 := K[X] ⧸ Ideal.span {minpoly K f}
S : Type u_3 := AdjoinRoot (map (algebraMap K R) (minpoly K g))
this✝⁴ : Module.Finite K R
this✝³ : Module.Finite R S
this✝² : Module.Finite K S
this✝¹ : IsArtinianRing R
this✝ : IsReduced R
this : IsReduced S
a✝ : R
p : K[X]
k : K
⊢ Commute
    ((Ideal.Quotient.liftₐ (Ideal.span {minpoly K f}) (aeval f) ⋯)
      (Quot.mk (⇑(Submodule.quotientRel (Ideal.span {minpoly K f}))) (C k)))
    g

Tactic:
by simp [R, commute_algebraMap_left]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : L
D₁ D₂ : LieDerivation R L L
y : L
⊢ ⁅x, ⁅D₁, D₂⁆⁆ y = (⁅⁅x, D₁⁆, D₂⁆ + ⁅D₁, ⁅x, D₂⁆⁆) y

Tactic:
simp [-lie_skew, ← lie_skew (D₁ x) (D₂ y), ← lie_skew (D₂ x) (D₁ y), sub_eq_neg_add]

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

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✝ : LieAlgebra ℚ L
D : LieDerivation R L L
h : IsNilpotent ↑D
⊢ ∀ {x y : L}, (IsNilpotent.exp ↑D).toFun ⁅x, y⁆ = ⁅(IsNilpotent.exp ↑D).toFun x, (IsNilpotent.exp ↑D).toFun y⁆

Tactic:
by
      let _i := LieRing.toNonUnitalNonAssocRing L
      have : SMulCommClass R L L := LieAlgebra.smulCommClass R L
      have : IsScalarTower R L L := LieAlgebra.isScalarTower R L
      exact Module.End.exp_mul_of_derivation R L D.toLinearMap D.apply_lie_eq_add h

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x y z : L
⊢ -(⁅⁅z, x⁆, y⁆ + ⁅x, ⁅z, y⁆⁆) = - -⁅⁅z, y⁆, x⁆ - - -⁅⁅z, x⁆, y⁆

Tactic:
← lie_skew x

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x y z : L
⊢ -(⁅⁅z, x⁆, y⁆ + -⁅⁅z, y⁆, x⁆) = - -⁅⁅z, y⁆, x⁆ - - -⁅⁅z, x⁆, y⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case succ.inl
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I J : LieIdeal R L
h₁ : I ≤ J
k : ℕ
ih : ∀ {l : ℕ}, l ≤ k → D k I ≤ D l J
l : ℕ
h₂ : l ≤ k + 1
h : l = k.succ
⊢ D (k + 1) I ≤ D l J

Tactic:
rw [h, derivedSeriesOfIdeal_succ, derivedSeriesOfIdeal_succ]

Goal state after:
case succ.inl
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I J : LieIdeal R L
h₁ : I ≤ J
k : ℕ
ih : ∀ {l : ℕ}, l ≤ k → D k I ≤ D l J
l : ℕ
h₂ : l ≤ k + 1
h : l = k.succ
⊢ ⁅D k I, D k I⁆ ≤ ⁅D k J, D k J⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TensorProduct

Goal state before:
pp: R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ Submodule.span R {x | ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x} =
    Submodule.map (↑(toModuleHom R L M)) (Submodule.span R {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t})

Tactic:
Submodule.map_span

Goal state after:
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
⊢ Submodule.span R {x | ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x} =
    Submodule.span R (⇑↑(toModuleHom R L M) '' {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t})
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Engel

Goal state before:
pp: R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : Subsingleton L
⊢ IsEngelian R L

Tactic:
intro M

Goal state after:
R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : Subsingleton L
M : Type u_1
⊢ ∀ [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module R M] [inst_2 : LieRingModule L M] [inst_3 : LieModule R L M],
    (∀ (x : L), IsNilpotent ((toEnd R L M) x)) → LieModule.IsNilpotent L M
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Engel

Goal state before:
pp: R : Type u₁
L : Type u₂
L₂ : Type u₃
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
hf : Surjective ⇑f
h : LieAlgebra.IsEngelian R L
⊢ LieAlgebra.IsEngelian R L₂

Tactic:
intro M

Goal state after:
R : Type u₁
L : Type u₂
L₂ : Type u₃
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
hf : Surjective ⇑f
h : LieAlgebra.IsEngelian R L
M : Type u₄
⊢ ∀ [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module R M] [inst_2 : LieRingModule L₂ M] [inst_3 : LieModule R L₂ M],
    (∀ (x : L₂), IsNilpotent ((toEnd R L₂ M) x)) → LieModule.IsNilpotent L₂ M
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
K : LieSubalgebra R L
hK₁ : IsEngelian R ↥K
hK₂ : K < K.normalizer
x : L
hx₁ : x ∈ K.normalizer
hx₂ : x ∉ K
K' : LieSubalgebra R L :=
  let __src := R ∙ x ⊔ K.toSubmodule;
  { toSubmodule := __src, lie_mem' := ⋯ }
hxK' : x ∈ K'
hKK' : K ≤ K'
hK' : K' ≤ K.normalizer
⊢ IsEngelian R ↥K'

Tactic:
intro M

Goal state after:
R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
K : LieSubalgebra R L
hK₁ : IsEngelian R ↥K
hK₂ : K < K.normalizer
x : L
hx₁ : x ∈ K.normalizer
hx₂ : x ∉ K
K' : LieSubalgebra R L :=
  let __src := R ∙ x ⊔ K.toSubmodule;
  { toSubmodule := __src, lie_mem' := ⋯ }
hxK' : x ∈ K'
hKK' : K ≤ K'
hK' : K' ≤ K.normalizer
M : Type u₄
⊢ ∀ [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module R M] [inst_2 : LieRingModule (↥K') M] [inst_3 : LieModule R (↥K') M],
    (∀ (x : ↥K'), IsNilpotent ((toEnd R (↥K') M) x)) → LieModule.IsNilpotent (↥K') M
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Engel

Goal state before:
pp: R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
⊢ IsEngelian R L

Tactic:
intro M

Goal state after:
R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
M : Type u_1
⊢ ∀ [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module R M] [inst_2 : LieRingModule L M] [inst_3 : LieModule R L M],
    (∀ (x : L), IsNilpotent ((toEnd R L M) x)) → LieModule.IsNilpotent L M
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
f : Polynomial ↥(subfield G F)
hf : Polynomial.eval₂ (subfield G F).subtype x f = 0
⊢ prodXSubSMul G F x ∣ Polynomial.map (subfield G F).subtype f

Tactic:
prodXSubSMul

Goal state after:
G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
f : Polynomial ↥(subfield G F)
hf : Polynomial.eval₂ (subfield G F).subtype x f = 0
⊢ ∏ g, (Polynomial.X - Polynomial.C (ofQuotientStabilizer G x g)) ∣ Polynomial.map (subfield G F).subtype f
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: case intro
M : Type u
inst✝⁸ : Monoid M
G : Type u
inst✝⁷ : Group G
K : Type u_1
F : Type v
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : MulSemiringAction M F
inst✝⁴ : MulSemiringAction G F
m : M
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra K F
inst✝¹ : SMulCommClass M K F
inst✝ : Finite G
x : F
val✝ : Fintype G
⊢ (prodXSubSMul G F x).Splits

Tactic:
prodXSubSMul

Goal state after:
case intro
M : Type u
inst✝⁸ : Monoid M
G : Type u
inst✝⁷ : Group G
K : Type u_1
F : Type v
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : MulSemiringAction M F
inst✝⁴ : MulSemiringAction G F
m : M
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra K F
inst✝¹ : SMulCommClass M K F
inst✝ : Finite G
x : F
val✝ : Fintype G
⊢ (∏ g, (Polynomial.X - Polynomial.C (ofQuotientStabilizer G x g))).Splits
Module: Mathlib.RingTheory.Adjoin.Field

Goal state before:
pp: F : Type u_5
E : Type u_6
K : Type u_7
inst✝⁹ : CommSemiring F
inst✝⁸ : StrongRankCondition F
inst✝⁷ : CommSemiring E
inst✝⁶ : StrongRankCondition E
inst✝⁵ : Semiring K
inst✝⁴ : SMul F E
inst✝³ : Algebra E K
inst✝² : Algebra F K
inst✝¹ : IsScalarTower F E K
L : Subalgebra F K
inst✝ : Module.Free F ↥L
⊢ Module.rank E ↥(Submodule.span E (Set.range fun i ↦ ↑((Module.Free.chooseBasis F ↥L) i))) ≤
    Cardinal.mk (Module.Free.ChooseBasisIndex F ↥L)

Tactic:
exact rank_span_le _ |>.trans Cardinal.mk_range_le

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

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝⁴ : Field F
E : Type u_2
inst✝³ : Field E
inst✝² : Algebra F E
K : Type u_3
inst✝¹ : Semiring K
inst✝ : Algebra F K
s : Set E
φ₁ φ₂ : ↥(adjoin F s) →ₐ[F] K
h : ∀ (x : E) (hx : x ∈ s), φ₁ ⟨x, ⋯⟩ = φ₂ ⟨x, ⋯⟩
x✝⁴ : ↥(adjoin F s)
x : E
hx : x ∈ adjoin F s
x✝³ x✝² : E
x✝¹ : x✝³ ∈ adjoin F s
x✝ : x✝² ∈ adjoin F s
h₁ : φ₁ ⟨x✝³, x✝¹⟩ = φ₂ ⟨x✝³, x✝¹⟩
h₂ : φ₁ ⟨x✝², x✝⟩ = φ₂ ⟨x✝², x✝⟩
⊢ φ₁ ⟨x✝³ * x✝², ⋯⟩ = φ₂ ⟨x✝³ * x✝², ⋯⟩

Tactic:
convert! congr_arg₂ (· * ·) h₁ h₂ <;> rw [← map_mul] <;> rfl

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

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝² : Field k
k' : Type u
inst✝¹ : Field k'
e : k ≃+* k'
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k'[X]
hmp : p.Monic
hp : Irreducible p
⊢ ∃ x, eval x p = 0

Tactic:
have hpe : degree (p.map e.symm.toRingHom) ≠ 0 := by
    rw [degree_map]
    exact ne_of_gt (degree_pos_of_irreducible hp)

Goal state after:
k : Type u
inst✝² : Field k
k' : Type u
inst✝¹ : Field k'
e : k ≃+* k'
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k'[X]
hmp : p.Monic
hp : Irreducible p
hpe : (map e.symm.toRingHom p).degree ≠ 0
⊢ ∃ x, eval x p = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Triangularizable

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

Tactic:
rw [← ih_ER']

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

Goal state before:
pp: case right.refine_1
F : Type u_1
inst✝⁴ : Field F
E : Type u_2
inst✝³ : Field E
inst✝² : Algebra F E
α : E
K : Type u
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra F K
h : IsIntegral F α
f : AdjoinRoot (minpoly F α) →+* ↥F⟮α⟯ := AdjoinRoot.lift (↑(Algebra.ofId F ↥F⟮α⟯)) (AdjoinSimple.gen F α) ⋯
this : Fact (Irreducible (minpoly F α))
x : E
y : F
hy : (algebraMap F E) y = x
⊢ F⟮α⟯.toSubfield.subtype (↑(Algebra.ofId F ↥F⟮α⟯) y) = x

Tactic:
exact hy

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

Goal state before:
pp: K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
this : Fact (Irreducible f)
e : g.natDegree = 0
⊢ f * 1 = f

Tactic:
mul_one

Goal state after:
K : Type u
inst✝ : Field K
f g : K[X]
hfm : f.Monic
hgm : g.Monic
hf : Irreducible f
hg :
  ∀ (E : Type u) [inst : Field E] [inst_1 : Algebra K E] (x : E),
    minpoly K x = f → Irreducible (Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮x⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K x))
hf' : f.natDegree ≠ 0
this : Fact (Irreducible f)
e : g.natDegree = 0
⊢ f = f
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
hg₀ : g (m.sum fun _μ mμ ↦ mμ) = g (m μ)
hg₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
hg₂ : MapsTo ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) k) ↑((f.genEigenspace μ) k)
hg₃ : InjOn ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) k)
this : MapsTo ⇑g ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k) ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k)
⊢ SurjOn ⇑g ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k) ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k)

Tactic:
rw [← LinearMap.injOn_iff_surjOn this]

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
hg₀ : g (m.sum fun _μ mμ ↦ mμ) = g (m μ)
hg₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
hg₂ : MapsTo ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) k) ↑((f.genEigenspace μ) k)
hg₃ : InjOn ⇑g ↑((f.genEigenspace μ) k)
this : MapsTo ⇑g ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k) ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k)
⊢ InjOn ⇑g ↑(p ⊓ (f.genEigenspace μ) k)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Hom

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁴ : CommSemiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : Module R M
M' : Type w
inst✝¹ : AddCommMonoid M'
inst✝ : Module R M'
B₁ B₂ : BilinForm R M'
l r : M →ₗ[R] M'
hₗ : Function.Surjective ⇑l
hᵣ : Function.Surjective ⇑r
h : B₁.comp l r = B₂.comp l r
y : M'
x' : M
⊢ (B₁ (l x')) y = (B₂ (l x')) y

Tactic:
obtain ⟨y', rfl⟩ := hᵣ y

Goal state after:
case mp
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁴ : CommSemiring R
inst✝³ : AddCommMonoid M
inst✝² : Module R M
M' : Type w
inst✝¹ : AddCommMonoid M'
inst✝ : Module R M'
B₁ B₂ : BilinForm R M'
l r : M →ₗ[R] M'
hₗ : Function.Surjective ⇑l
hᵣ : Function.Surjective ⇑r
h : B₁.comp l r = B₂.comp l r
x' y' : M
⊢ (B₁ (l x')) (r y') = (B₂ (l x')) (r y')
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Properties

Goal state before:
pp: M : Type u_2
inst✝³ : AddCommMonoid M
R : Type u_8
inst✝² : Field R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
x y : M
hB : B.IsSymm
⊢ (B x) y = (B x) y * 1

Tactic:
mul_one

Goal state after:
M : Type u_2
inst✝³ : AddCommMonoid M
R : Type u_8
inst✝² : Field R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
x y : M
hB : B.IsSymm
⊢ (B x) y = (B x) y
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
B : BilinForm K V
W : Submodule K V
b₁ : B.IsRefl
b₂ : (B.restrict W).Nondegenerate
x : V
hx : x ∈ W ⊓ B.orthogonal W
hx₁ : x ∈ W
hx₂ : x ∈ B.orthogonal W
n : V
hn : n ∈ W
⊢ (B x) n = 0

Tactic:
exact b₁ n x (b₁ x n (b₁ n x (hx₂ n hn)))

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsIrreducible R L M
⊢ ∃ x y, x ≠ y

Tactic:
have aux : (⊥ : LieSubmodule R L M) ≠ ⊤ := bot_ne_top

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsIrreducible R L M
aux : ⊥ ≠ ⊤
⊢ ∃ x y, x ≠ y
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 :=
  let __spread.0 := Submodule.map ↑I.incl ↑J;
  { toSubmodule := __spread.0, lie_mem := ⋯ }
hJ : J' = I
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
hx : ↑I.incl y ∈ I
⊢ ⟨↑I.incl y, hx⟩ ∈ J

Tactic:
exact hy

Goal state after:
Module: Mathlib.Data.Multiset.Fintype

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
m : Multiset α
s : Finset (α × ℕ)
hsm : s ⊆ m.toEnumFinset
a : α
ha : (filter (fun x ↦ a = x.1) s.val).card > 0
⊢ ∃ n ≥ (filter (fun x ↦ a = x.1) s.val).card - 1, (a, n) ∈ s

Tactic:
by_contra! h
    replace h : {x ∈ s | x.1 = a} ⊆ {a} ×ˢ .range (card (s.1.filter fun x ↦ a = x.1) - 1) := by
      simpa +contextual [forall_comm (β := _ = a), Finset.subset_iff,
        imp_not_comm, not_le, Nat.lt_sub_iff_add_lt] using h
    have : card (s.1.filter fun x ↦ a = x.1) ≤ card (s.1.filter fun x ↦ a = x.1) - 1 := by
      simpa [Finset.card, eq_comm] using Finset.card_mono h
    lia

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

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✝ : IsSemisimple R L
s : Finset (LieIdeal R L)
hs : ↑s ⊆ {I | IsAtom I}
I : LieIdeal R L
hI✝ : I ≤ s.sup id
S : Set (LieIdeal R L) := {I | IsAtom I}
hI : I < s.sup id
J : LieIdeal R L
hJs : J ∈ s
hJI : ¬J ≤ I
s' : Finset (LieIdeal R L) := s.erase J
hs' : s' ⊂ s
hs'S : ↑s' ⊆ S
K : LieIdeal R L := s'.sup id
x : L
hx : x ∈ I
⊢ ∃ y ∈ id J, ∃ z ∈ K, y + z = x

Tactic:
rw [← LieSubmodule.mem_sup, ← Finset.sup_insert, Finset.insert_erase hJs]
    exact hI.le hx

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 β : ↥H → K
x y : L
hx : x ∈ rootSpace H α
hy : y ∈ rootSpace H β
hαβ : α + β ≠ 0
σ : (↥H → K) → ↥H → K := fun γ ↦ α + (β + γ)
hσ : ∀ (γ : ↥H → K), σ γ ≠ γ
f : End K L := (ad K L) x ∘ₗ (ad K L) y
hf : ∀ (γ : ↥H → K), MapsTo ⇑f ↑(rootSpace H γ) ↑(rootSpace H (σ γ))
hds : DirectSum.IsInternal fun i ↦ ↑(genWeightSpace L i)
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0

Tactic:
exact LinearMap.trace_eq_zero_of_mapsTo_ne hds σ hσ hf

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : Ring R
S : Sequence R
m : ℕ
hCoeff : ∀ i < m, IsUnit (↑S i).leadingCoeff
a✝ : Nontrivial R
n : ℕ
ih : ∀ m_1 < n, ∀ ⦃P : R[X]⦄, P ∈ degreeLT R m → P.natDegree = m_1 → P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
P : R[X]
hP : P ∈ degreeLT R m
hp : P.natDegree = n
hn : n < m
u : R
head : R[X] := P.leadingCoeff • u • ↑S n
tail : R[X] := P - head
head_mem_span : head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
isRightRegular_smul_leadingCoeff : IsRightRegular (u • ↑S n).leadingCoeff
u_degree_same : (u • ↑S n).degree = (↑S n).degree
head_degree_eq_natDegree : head.degree = ↑head.natDegree
p_ne_zero : ¬P = 0
leftinv : (↑S n).leadingCoeff * u = 1
rightinv : u * (↑S n).leadingCoeff = 1
tail_eq_zero : ¬tail = 0
head_degree_eq : P.natDegree = head.natDegree
⊢ P.leadingCoeff = P.leadingCoeff * 1

Tactic:
mul_one

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
S : Sequence R
m : ℕ
hCoeff : ∀ i < m, IsUnit (↑S i).leadingCoeff
a✝ : Nontrivial R
n : ℕ
ih : ∀ m_1 < n, ∀ ⦃P : R[X]⦄, P ∈ degreeLT R m → P.natDegree = m_1 → P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
P : R[X]
hP : P ∈ degreeLT R m
hp : P.natDegree = n
hn : n < m
u : R
head : R[X] := P.leadingCoeff • u • ↑S n
tail : R[X] := P - head
head_mem_span : head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
isRightRegular_smul_leadingCoeff : IsRightRegular (u • ↑S n).leadingCoeff
u_degree_same : (u • ↑S n).degree = (↑S n).degree
head_degree_eq_natDegree : head.degree = ↑head.natDegree
p_ne_zero : ¬P = 0
leftinv : (↑S n).leadingCoeff * u = 1
rightinv : u * (↑S n).leadingCoeff = 1
tail_eq_zero : ¬tail = 0
head_degree_eq : P.natDegree = head.natDegree
⊢ P.leadingCoeff = P.leadingCoeff
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
⊢ 2 * X * T R (-↑0) - T R (-↑0 + 1) = X

Tactic:
suffices 2 * X - X = X by simpa

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
⊢ 2 * X - X = X
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
⊢ T R 2 = 2 * X ^ 2 - 1

Tactic:
unfold T

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
⊢ 2 * X * T R (↑0 + 1) - T R ↑0 = 2 * X ^ 2 - 1