mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: F✝ : Type u
E✝ : Type v
inst✝¹¹ : Field F✝
inst✝¹⁰ : Field E✝
inst✝⁹ : Algebra F✝ E✝
q✝ : ℕ
inst✝⁸ : ExpChar F✝ q✝
inst✝⁷ : IsPurelyInseparable F✝ E✝
inst✝⁶ : FiniteDimensional F✝ E✝
E : Type v
inst✝⁵ : Field E
q d : ℕ
IH :
  ∀ m < d,
    ∀ (F : Type v) [inst : Field F] [inst_1 : Algebra F E] [ExpChar F q] [IsPurelyInseparable F E]
      [FiniteDimensional F E], finrank F E = m → ∃ n, m = q ^ n
F : Type v
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : ExpChar F q
inst✝¹ : IsPurelyInseparable F E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hd : finrank F E = d
h : ¬⊥ = ⊤
x : E
hx : x ∉ ⊥
m : ℕ
y : F
e : minpoly F x = X ^ q ^ m - C y
this : finrank F ↥F⟮x⟯ = q ^ m
⊢ 1 < finrank F ↥F⟮x⟯

Tactic:
this

Goal state after:
F✝ : Type u
E✝ : Type v
inst✝¹¹ : Field F✝
inst✝¹⁰ : Field E✝
inst✝⁹ : Algebra F✝ E✝
q✝ : ℕ
inst✝⁸ : ExpChar F✝ q✝
inst✝⁷ : IsPurelyInseparable F✝ E✝
inst✝⁶ : FiniteDimensional F✝ E✝
E : Type v
inst✝⁵ : Field E
q d : ℕ
IH :
  ∀ m < d,
    ∀ (F : Type v) [inst : Field F] [inst_1 : Algebra F E] [ExpChar F q] [IsPurelyInseparable F E]
      [FiniteDimensional F E], finrank F E = m → ∃ n, m = q ^ n
F : Type v
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : ExpChar F q
inst✝¹ : IsPurelyInseparable F E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hd : finrank F E = d
h : ¬⊥ = ⊤
x : E
hx : x ∉ ⊥
m : ℕ
y : F
e : minpoly F x = X ^ q ^ m - C y
this : finrank F ↥F⟮x⟯ = q ^ m
⊢ 1 < q ^ m
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: F✝ : Type u
E✝ : Type v
inst✝¹¹ : Field F✝
inst✝¹⁰ : Field E✝
inst✝⁹ : Algebra F✝ E✝
q✝ : ℕ
inst✝⁸ : ExpChar F✝ q✝
inst✝⁷ : IsPurelyInseparable F✝ E✝
inst✝⁶ : FiniteDimensional F✝ E✝
E : Type v
inst✝⁵ : Field E
q d : ℕ
IH :
  ∀ m < d,
    ∀ (F : Type v) [inst : Field F] [inst_1 : Algebra F E] [ExpChar F q] [IsPurelyInseparable F E]
      [FiniteDimensional F E], finrank F E = m → ∃ n, m = q ^ n
F : Type v
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : ExpChar F q
inst✝¹ : IsPurelyInseparable F E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hd : finrank F E = d
h : ¬⊥ = ⊤
x : E
hx : x ∉ ⊥
m : ℕ
y : F
e : minpoly F x = X ^ q ^ m - C y
this : finrank F ↥F⟮x⟯ = q ^ m
n : ℕ
hn : finrank (↥F⟮x⟯) E = q ^ n
⊢ finrank F ↥F⟮x⟯ * q ^ n = q ^ m * q ^ n

Tactic:
this

Goal state after:
F✝ : Type u
E✝ : Type v
inst✝¹¹ : Field F✝
inst✝¹⁰ : Field E✝
inst✝⁹ : Algebra F✝ E✝
q✝ : ℕ
inst✝⁸ : ExpChar F✝ q✝
inst✝⁷ : IsPurelyInseparable F✝ E✝
inst✝⁶ : FiniteDimensional F✝ E✝
E : Type v
inst✝⁵ : Field E
q d : ℕ
IH :
  ∀ m < d,
    ∀ (F : Type v) [inst : Field F] [inst_1 : Algebra F E] [ExpChar F q] [IsPurelyInseparable F E]
      [FiniteDimensional F E], finrank F E = m → ∃ n, m = q ^ n
F : Type v
inst✝⁴ : Field F
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : ExpChar F q
inst✝¹ : IsPurelyInseparable F E
inst✝ : FiniteDimensional F E
hd : finrank F E = d
h : ¬⊥ = ⊤
x : E
hx : x ∉ ⊥
m : ℕ
y : F
e : minpoly F x = X ^ q ^ m - C y
this : finrank F ↥F⟮x⟯ = q ^ m
n : ℕ
hn : finrank (↥F⟮x⟯) E = q ^ n
⊢ q ^ m * q ^ n = q ^ m * q ^ n
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u
E : Type v
inst✝⁵ : Field F
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : IsPurelyInseparable F E
L : Type u_2
inst✝¹ : CommRing L
inst✝ : IsReduced L
f g : E →+* L
x : E
q : ℕ := ringExpChar F
n : ℕ
y : F
h : (algebraMap F E) y = x ^ q ^ n
heq : (f.comp (algebraMap F E)) y = (g.comp (algebraMap F E)) y
⊢ f x = g x

Tactic:
[

Goal state after:
F : Type u
E : Type v
inst✝⁵ : Field F
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : IsPurelyInseparable F E
L : Type u_2
inst✝¹ : CommRing L
inst✝ : IsReduced L
f g : E →+* L
x : E
q : ℕ := ringExpChar F
n : ℕ
y : F
h : (algebraMap F E) y = x ^ q ^ n
heq : (f.comp (algebraMap F E)) y = (g.comp (algebraMap F E)) y
⊢ f x = g x
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u
E : Type v
inst✝⁸ : Field F
inst✝⁷ : Field E
inst✝⁶ : Algebra F E
K : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra F K
inst✝³ : IsPurelyInseparable F E
L : Type w
inst✝² : CommRing L
inst✝¹ : IsReduced L
inst✝ : Algebra F L
f g : E →ₐ[F] L
⊢ (↑f).comp (algebraMap F E) = (↑g).comp (algebraMap F E)

Tactic:
[

Goal state after:
F : Type u
E : Type v
inst✝⁸ : Field F
inst✝⁷ : Field E
inst✝⁶ : Algebra F E
K : Type w
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra F K
inst✝³ : IsPurelyInseparable F E
L : Type w
inst✝² : CommRing L
inst✝¹ : IsReduced L
inst✝ : Algebra F L
f g : E →ₐ[F] L
⊢ (↑f).comp (algebraMap F E) = (↑g).comp (algebraMap F E)
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: case pos
F : Type u
E : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
halg : Algebra.IsAlgebraic F E
⊢ finSepDegree F E * finInsepDegree F E = finrank F E

pp: case neg
F : Type u
E : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
halg : ¬Algebra.IsAlgebraic F E
⊢ finSepDegree F E * finInsepDegree F E = finrank F E

Tactic:
· have := congr_arg Cardinal.toNat (sepDegree_mul_insepDegree F E)
    rwa [Cardinal.toNat_mul, ← finSepDegree_eq F E] at this

Goal state after:
case neg
F : Type u
E : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
halg : ¬Algebra.IsAlgebraic F E
⊢ finSepDegree F E * finInsepDegree F E = finrank F E
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: case inl.add
k : Type u_1
K : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁶ : Field k
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra k K
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : Algebra k R
inst✝¹ : IsPurelyInseparable k K
q : ℕ
inst✝ : ExpChar k q
a✝ : Nontrivial (R ⊗[k] K)
hq : Nat.Prime q
x y : R ⊗[k] K
h : ∃ n, x ^ q ^ n ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range
h' : ∃ n, y ^ q ^ n ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range
this : ExpChar (R ⊗[k] K) q
⊢ ∃ n, (x + y) ^ q ^ n ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range

Tactic:
[

Goal state after:
case inl.add
k : Type u_1
K : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁶ : Field k
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra k K
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : Algebra k R
inst✝¹ : IsPurelyInseparable k K
q : ℕ
inst✝ : ExpChar k q
a✝ : Nontrivial (R ⊗[k] K)
hq : Nat.Prime q
x y : R ⊗[k] K
h : ∃ n, x ^ q ^ n ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range
h' : ∃ n, y ^ q ^ n ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range
this : ExpChar (R ⊗[k] K) q
⊢ ∃ n, (x + y) ^ q ^ n ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range
Module: Mathlib.FieldTheory.PurelyInseparable.Basic

Goal state before:
pp: case h
k : Type u_1
K : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁶ : Field k
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra k K
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : Algebra k R
inst✝¹ : IsPurelyInseparable k K
q : ℕ
inst✝ : ExpChar k q
a✝ : Nontrivial (R ⊗[k] K)
hq : Nat.Prime q
x : R
y : K
n : ℕ
a : k
ha : (algebraMap k K) a = y ^ q ^ n
this : (x ^ q ^ n) ⊗ₜ[k] (y ^ q ^ n) = (x ^ q ^ n) ⊗ₜ[k] 1 * 1 ⊗ₜ[k] (y ^ q ^ n)
⊢ (x ^ q ^ n) ⊗ₜ[k] (y ^ q ^ n) ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range

Tactic:
this

Goal state after:
case h
k : Type u_1
K : Type u_2
R : Type u_3
inst✝⁶ : Field k
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : Algebra k K
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : Algebra k R
inst✝¹ : IsPurelyInseparable k K
q : ℕ
inst✝ : ExpChar k q
a✝ : Nontrivial (R ⊗[k] K)
hq : Nat.Prime q
x : R
y : K
n : ℕ
a : k
ha : (algebraMap k K) a = y ^ q ^ n
this : (x ^ q ^ n) ⊗ₜ[k] (y ^ q ^ n) = (x ^ q ^ n) ⊗ₜ[k] 1 * 1 ⊗ₜ[k] (y ^ q ^ n)
⊢ (x ^ q ^ n) ⊗ₜ[k] 1 * 1 ⊗ₜ[k] (y ^ q ^ n) ∈ (algebraMap R (R ⊗[k] K)).range
Module: Mathlib.RingTheory.IsGaloisGroup.Defs

Goal state before:
pp: G : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_4
inst✝⁷ : Group G
inst✝⁶ : CommSemiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra A B
inst✝³ : MulSemiringAction G B
hG : IsGaloisGroup G A B
B' : Type u_5
inst✝² : Semiring B'
inst✝¹ : Algebra A B'
inst✝ : MulSemiringAction G B'
e : B ≃ₐ[A] B'
he : ∀ (g : G) (x : B), e (g • x) = g • e x
x' : B'
hx' : ∀ (g : G), g • x' = x'
a : A
ha : (algebraMap A B) a = e.symm x'
⊢ ∃ a, (algebraMap A B') a = x'

Tactic:
exact ⟨a, by rw [← e.commutes, ha, AlgEquiv.apply_symm_apply]⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.IsGaloisGroup.Basic

Goal state before:
pp: G : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝¹⁸ : Group G
inst✝¹⁷ : CommRing A
inst✝¹⁶ : CommRing B
inst✝¹⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : Field L
inst✝¹¹ : Algebra K L
inst✝¹⁰ : Algebra A K
inst✝⁹ : Algebra B L
inst✝⁸ : Algebra A L
inst✝⁷ : IsFractionRing A K
inst✝⁶ : IsFractionRing B L
inst✝⁵ : IsScalarTower A K L
inst✝⁴ : IsScalarTower A B L
inst✝³ : MulSemiringAction G L
inst✝² : SMulDistribClass G B L
hGKL : IsGaloisGroup G K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed A
inst✝ : Algebra.IsIntegral A B
a : A
⊢ (algebraMap K L) ((algebraMap A K) a) = (algebraMap B L) ((algebraMap A B) a)

Tactic:
[

Goal state after:
G : Type u_1
A : Type u_2
B : Type u_3
K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝¹⁸ : Group G
inst✝¹⁷ : CommRing A
inst✝¹⁶ : CommRing B
inst✝¹⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : Field L
inst✝¹¹ : Algebra K L
inst✝¹⁰ : Algebra A K
inst✝⁹ : Algebra B L
inst✝⁸ : Algebra A L
inst✝⁷ : IsFractionRing A K
inst✝⁶ : IsFractionRing B L
inst✝⁵ : IsScalarTower A K L
inst✝⁴ : IsScalarTower A B L
inst✝³ : MulSemiringAction G L
inst✝² : SMulDistribClass G B L
hGKL : IsGaloisGroup G K L
inst✝¹ : IsIntegrallyClosed A
inst✝ : Algebra.IsIntegral A B
a : A
⊢ (algebraMap K L) ((algebraMap A K) a) = (algebraMap B L) ((algebraMap A B) a)
Module: Mathlib.RingTheory.Trace.Basic

Goal state before:
pp: A : Type u_7
B : Type u_8
C : Type u_9
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : CommRing B
inst✝² : CommRing C
inst✝¹ : Algebra A B
inst✝ : Algebra A C
e : B ≃ₐ[A] C
x : B
⊢ (trace A C) (e x) = (trace A B) x

Tactic:
[

Goal state after:
A : Type u_7
B : Type u_8
C : Type u_9
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : CommRing B
inst✝² : CommRing C
inst✝¹ : Algebra A B
inst✝ : Algebra A C
e : B ≃ₐ[A] C
x : B
⊢ (trace A C) (e x) = (trace A B) x
Module: Mathlib.Data.ZMod.ValMinAbs

Goal state before:
pp: case pos
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
x : ZMod n
h : x.val ≤ n / 2
⊢ 0 ≤ ↑x.val ↔ x.val ≤ n / 2

Tactic:
exact iff_of_true (Nat.cast_nonneg _) h

Goal state after:
Module: Mathlib.Data.ZMod.ValMinAbs

Goal state before:
pp: case pos
n : ℕ
a : ZMod (n + 1)
h : a.val ≤ n.succ / 2
⊢ a.valMinAbs * 2 = ↑(n + 1) ↔ 2 * a.val = n + 1

Tactic:
dsimp [valMinAbs]

Goal state after:
case pos
n : ℕ
a : ZMod (n + 1)
h : a.val ≤ n.succ / 2
⊢ (if a.val ≤ (n + 1) / 2 then ↑a.val else ↑a.val - (↑n + 1)) * 2 = ↑n + 1 ↔ 2 * a.val = n + 1
Module: Mathlib.Data.ZMod.ValMinAbs

Goal state before:
pp: n : ℕ
inst✝ : NeZero n
x : ZMod n
⊢ x.valMinAbs * 2 ∈ Set.Ioc (-↑n) ↑n

Tactic:
[

Goal state after:
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
x : ZMod n
⊢ x.valMinAbs * 2 ∈ Set.Ioc (-↑n) ↑n
Module: Mathlib.Data.ZMod.ValMinAbs

Goal state before:
pp: case succ.he
n : ℕ
a b : ZMod (n + 1)
⊢ ↑(a + b).valMinAbs = ↑(a.valMinAbs + b.valMinAbs)

Tactic:
[

Goal state after:
case succ.he
n : ℕ
a b : ZMod (n + 1)
⊢ ↑(a + b).valMinAbs = ↑(a.valMinAbs + b.valMinAbs)
Module: Mathlib.RingTheory.Trace.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra K L
F : Type u_6
inst✝⁸ : Field F
inst✝⁷ : Algebra L F
inst✝⁶ : Algebra K F
inst✝⁵ : IsScalarTower K L F
E : Type u_7
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Algebra K E
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : FiniteDimensional K F
inst✝ : Algebra.IsSeparable K F
pb : PowerBasis K L
this✝² : FiniteDimensional L F
this✝¹ : Algebra.IsSeparable L F
this✝ : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : L →ₐ[K] E
x✝ : σ ∈ Finset.univ
this : Algebra L E := σ.toAlgebra
⊢ ∑ x, σ pb.gen = finrank L F • σ pb.gen

Tactic:
[

Goal state after:
K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra K L
F : Type u_6
inst✝⁸ : Field F
inst✝⁷ : Algebra L F
inst✝⁶ : Algebra K F
inst✝⁵ : IsScalarTower K L F
E : Type u_7
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Algebra K E
inst✝² : IsAlgClosed E
inst✝¹ : FiniteDimensional K F
inst✝ : Algebra.IsSeparable K F
pb : PowerBasis K L
this✝² : FiniteDimensional L F
this✝¹ : Algebra.IsSeparable L F
this✝ : Fintype (L →ₐ[K] E) := PowerBasis.AlgHom.fintype pb
σ : L →ₐ[K] E
x✝ : σ ∈ Finset.univ
this : Algebra L E := σ.toAlgebra
⊢ ∑ x, σ pb.gen = finrank L F • σ pb.gen
Module: Mathlib.RingTheory.Invariant.Basic

Goal state before:
pp: B : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing B
G : Type u_3
inst✝³ : Group G
inst✝² : Finite G
inst✝¹ : MulSemiringAction G B
Q : Ideal B
inst✝ : Q.IsPrime
val✝ : Fintype G
P : Ideal B := {g | g • Q ≠ Q}.inf fun g ↦ g • Q
h1 : ¬P ≤ Q
b : B
hbQ : b ∉ Q
hbP : ∀ (g : G), g • Q ≠ Q → b ∈ g • Q
f : B[X] := MulSemiringAction.charpoly G b
q : (B ⧸ Q)[X]
hq : map (algebraMap B (B ⧸ Q)) f = X ^ rootMultiplicity 0 (map (algebraMap B (B ⧸ Q)) f) * q
hq0 : ¬X ∣ q
j : ℕ := rootMultiplicity 0 (map (algebraMap B (B ⧸ Q)) f)
k : ℕ := q.natDegree
r : B[X] := ∑ i ∈ Finset.range (k + 1), (monomial i) (f.coeff (i + j))
hr✝¹ : map (algebraMap B (B ⧸ Q)) r = q
hf : eval b f = 0
hr✝ : eval b r ∈ Q
a : B := f.coeff j
ha : ∀ (g : G), g • a = a
g : G
hg : g • Q ≠ Q
hr : r = ∑ i ∈ Finset.range (k + 1), (monomial i) (f.coeff (i + j))
⊢ eval b (∑ k ∈ Finset.range k, (monomial (k + 1)) (f.coeff (k + 1 + j))) + eval b ((monomial 0) (f.coeff (0 + j))) -
      a ∈
    g • Q

Tactic:
Polynomial.eval_monomial,

Goal state after:
B : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing B
G : Type u_3
inst✝³ : Group G
inst✝² : Finite G
inst✝¹ : MulSemiringAction G B
Q : Ideal B
inst✝ : Q.IsPrime
val✝ : Fintype G
P : Ideal B := {g | g • Q ≠ Q}.inf fun g ↦ g • Q
h1 : ¬P ≤ Q
b : B
hbQ : b ∉ Q
hbP : ∀ (g : G), g • Q ≠ Q → b ∈ g • Q
f : B[X] := MulSemiringAction.charpoly G b
q : (B ⧸ Q)[X]
hq : map (algebraMap B (B ⧸ Q)) f = X ^ rootMultiplicity 0 (map (algebraMap B (B ⧸ Q)) f) * q
hq0 : ¬X ∣ q
j : ℕ := rootMultiplicity 0 (map (algebraMap B (B ⧸ Q)) f)
k : ℕ := q.natDegree
r : B[X] := ∑ i ∈ Finset.range (k + 1), (monomial i) (f.coeff (i + j))
hr✝¹ : map (algebraMap B (B ⧸ Q)) r = q
hf : eval b f = 0
hr✝ : eval b r ∈ Q
a : B := f.coeff j
ha : ∀ (g : G), g • a = a
g : G
hg : g • Q ≠ Q
hr : r = ∑ i ∈ Finset.range (k + 1), (monomial i) (f.coeff (i + j))
⊢ eval b (∑ k ∈ Finset.range k, (monomial (k + 1)) (f.coeff (k + 1 + j))) + f.coeff (0 + j) * b ^ 0 - a ∈ g • Q
Module: Mathlib.RingTheory.Invariant.Basic

Goal state before:
pp: case neg
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing B
inst✝¹ : Algebra A B
inst✝ : NoZeroDivisors B
b : B
i j : ℕ
p : A[X]
h : map (algebraMap A B) p = (X - C b) ^ i * X ^ j
f : B ≃ₐ[A] B
hi : i ≠ 0
ha : ¬b = 0
hf : eval b ((X - C b) ^ i * X ^ j) = eval b (map (↑↑f) ((X - C b) ^ i * X ^ j))
⊢ f b = b

Tactic:
[

Goal state after:
case neg
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : CommRing B
inst✝¹ : Algebra A B
inst✝ : NoZeroDivisors B
b : B
i j : ℕ
p : A[X]
h : map (algebraMap A B) p = (X - C b) ^ i * X ^ j
f : B ≃ₐ[A] B
hi : i ≠ 0
ha : ¬b = 0
hf : eval b ((X - C b) ^ i * X ^ j) = eval b (map (↑↑f) ((X - C b) ^ i * X ^ j))
⊢ f b = b
Module: Mathlib.FieldTheory.Finite.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
inst✝¹ : NoZeroDivisors K
G : Subgroup Kˣ
inst✝ : Fintype ↥G
k : ℕ
k_pos : k ≠ 0
k_lt_card_G : k < Nat.card ↥G
a✝ : Nontrivial K
this : IsDomain K
a : ↥G
ha : a ^ k ≠ 1
⊢ Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val = Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k * ↑↑a ^ k) univ.val

Tactic:
[

Goal state after:
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
inst✝¹ : NoZeroDivisors K
G : Subgroup Kˣ
inst✝ : Fintype ↥G
k : ℕ
k_pos : k ≠ 0
k_lt_card_G : k < Nat.card ↥G
a✝ : Nontrivial K
this : IsDomain K
a : ↥G
ha : a ^ k ≠ 1
⊢ Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val = Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k * ↑↑a ^ k) univ.val
Module: Mathlib.RingTheory.Invariant.Basic

Goal state before:
pp: case intro
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : Algebra A B
G : Type u_3
inst✝¹⁵ : Group G
inst✝¹⁴ : Finite G
inst✝¹³ : MulSemiringAction G B
inst✝¹² : SMulCommClass G A B
P : Ideal A
Q : Ideal B
inst✝¹¹ : Q.IsPrime
inst✝¹⁰ : Q.LiesOver P
K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝⁹ : Field K
inst✝⁸ : Field L
inst✝⁷ : Algebra (A ⧸ P) K
inst✝⁶ : Algebra (B ⧸ Q) L
inst✝⁵ : Algebra (A ⧸ P) L
inst✝⁴ : IsScalarTower (A ⧸ P) (B ⧸ Q) L
inst✝³ : Algebra K L
inst✝² : IsScalarTower (A ⧸ P) K L
inst✝¹ : Algebra.IsInvariant A B G
inst✝ : Module.IsTorsionFree (B ⧸ Q) L
f : Gal(L/K)
val✝ : Fintype G
b₀ : B
hx :
  ∀ (g : ↥(MulAction.stabilizer G Q)),
    ((Ideal.Quotient.stabilizerHom Q P G) g) ((Ideal.Quotient.mk Q) b₀) = (Ideal.Quotient.mk Q) b₀
a b : B
ha1 : ∀ (g : G), g • a = a
ha2 : a ∉ Q
hb : ∀ (g : G), (algebraMap B (B ⧸ Q)) (g • b) = (algebraMap B (B ⧸ Q)) (if g • Q = Q then a * b₀ else 0)
M : A[X]
key :
  map (algebraMap (A ⧸ P) (B ⧸ Q)) (map (algebraMap A (A ⧸ P)) M) =
    map (algebraMap B (B ⧸ Q)) (MulSemiringAction.charpoly G b)
⊢ f ((algebraMap (B ⧸ Q) L) ((algebraMap B (B ⧸ Q)) b₀)) = (algebraMap (B ⧸ Q) L) ((algebraMap B (B ⧸ Q)) b₀)

Tactic:
MulSemiringAction.charpoly,

Goal state after:
case intro
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : Algebra A B
G : Type u_3
inst✝¹⁵ : Group G
inst✝¹⁴ : Finite G
inst✝¹³ : MulSemiringAction G B
inst✝¹² : SMulCommClass G A B
P : Ideal A
Q : Ideal B
inst✝¹¹ : Q.IsPrime
inst✝¹⁰ : Q.LiesOver P
K : Type u_4
L : Type u_5
inst✝⁹ : Field K
inst✝⁸ : Field L
inst✝⁷ : Algebra (A ⧸ P) K
inst✝⁶ : Algebra (B ⧸ Q) L
inst✝⁵ : Algebra (A ⧸ P) L
inst✝⁴ : IsScalarTower (A ⧸ P) (B ⧸ Q) L
inst✝³ : Algebra K L
inst✝² : IsScalarTower (A ⧸ P) K L
inst✝¹ : Algebra.IsInvariant A B G
inst✝ : Module.IsTorsionFree (B ⧸ Q) L
f : Gal(L/K)
val✝ : Fintype G
b₀ : B
hx :
  ∀ (g : ↥(MulAction.stabilizer G Q)),
    ((Ideal.Quotient.stabilizerHom Q P G) g) ((Ideal.Quotient.mk Q) b₀) = (Ideal.Quotient.mk Q) b₀
a b : B
ha1 : ∀ (g : G), g • a = a
ha2 : a ∉ Q
hb : ∀ (g : G), (algebraMap B (B ⧸ Q)) (g • b) = (algebraMap B (B ⧸ Q)) (if g • Q = Q then a * b₀ else 0)
M : A[X]
key :
  map (algebraMap (A ⧸ P) (B ⧸ Q)) (map (algebraMap A (A ⧸ P)) M) = map (algebraMap B (B ⧸ Q)) (∏ g, (X - C (g • b)))
⊢ f ((algebraMap (B ⧸ Q) L) ((algebraMap B (B ⧸ Q)) b₀)) = (algebraMap (B ⧸ Q) L) ((algebraMap B (B ⧸ Q)) b₀)
Module: Mathlib.FieldTheory.Finite.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
inst✝¹ : NoZeroDivisors K
G : Subgroup Kˣ
inst✝ : Fintype ↥G
k : ℕ
k_pos : k ≠ 0
k_lt_card_G : k < Nat.card ↥G
a✝ : Nontrivial K
this : IsDomain K
a : ↥G
ha : a ^ k ≠ 1
h_multiset_map : Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val = Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k * ↑↑a ^ k) univ.val
h_multiset_map_sum :
  (Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val).sum = (Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val).sum * ↑↑a ^ k
hzero : ↑↑a ^ k - 1 = 0 ∨ (Multiset.map (fun i ↦ ↑↑i ^ k) univ.val).sum = 0
h : ↑↑a ^ k - 1 = 0
⊢ ↑↑(a ^ k) - ↑↑1 = 0

Tactic:
[

Goal state after:
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
inst✝¹ : NoZeroDivisors K
G : Subgroup Kˣ
inst✝ : Fintype ↥G
k : ℕ
k_pos : k ≠ 0
k_lt_card_G : k < Nat.card ↥G
a✝ : Nontrivial K
this : IsDomain K
a : ↥G
ha : a ^ k ≠ 1
h_multiset_map : Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val = Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k * ↑↑a ^ k) univ.val
h_multiset_map_sum :
  (Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val).sum = (Multiset.map (fun x ↦ ↑↑x ^ k) univ.val).sum * ↑↑a ^ k
hzero : ↑↑a ^ k - 1 = 0 ∨ (Multiset.map (fun i ↦ ↑↑i ^ k) univ.val).sum = 0
h : ↑↑a ^ k - 1 = 0
⊢ ↑↑(a ^ k) - ↑↑1 = 0
Module: Mathlib.FieldTheory.Galois.IsGaloisGroup

Goal state before:
pp: G : Type u_1
inst✝¹⁹ : Group G
A : Type u_5
B : Type u_6
C : Type u_7
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : CommRing C
inst✝¹⁵ : IsDomain C
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Algebra A C
inst✝¹² : Algebra B C
inst✝¹¹ : FaithfulSMul A B
inst✝¹⁰ : FaithfulSMul B C
inst✝⁹ : IsScalarTower A B C
inst✝⁸ : Finite G
N : Subgroup G
inst✝⁷ : N.Normal
inst✝⁶ : MulSemiringAction G C
hG : IsGaloisGroup G A C
inst✝⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝⁴ : MulSemiringAction (G ⧸ N) B
inst✝³ : SMulCommClass (G ⧸ N) A B
inst✝² : SMulDistribClass G B C
inst✝¹ : IsScalarTower G (G ⧸ N) B
inst✝ : IsGaloisGroup (↥N) B C
g₁✝ g₂✝ : G ⧸ N
g₁ g₂ : G
h : ∀ (a : B), Quotient.mk'' g₁ • a = Quotient.mk'' g₂ • a
this✝ : FaithfulSMul A C
h' : ∀ (g : G), (∀ (x : B), g • x = x) → g ∈ N
this : ∀ {g : G}, Quotient.mk'' g = (QuotientGroup.mk' N) g
⊢ Quotient.mk'' g₁ = Quotient.mk'' g₂

Tactic:
[

Goal state after:
G : Type u_1
inst✝¹⁹ : Group G
A : Type u_5
B : Type u_6
C : Type u_7
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : CommRing C
inst✝¹⁵ : IsDomain C
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Algebra A C
inst✝¹² : Algebra B C
inst✝¹¹ : FaithfulSMul A B
inst✝¹⁰ : FaithfulSMul B C
inst✝⁹ : IsScalarTower A B C
inst✝⁸ : Finite G
N : Subgroup G
inst✝⁷ : N.Normal
inst✝⁶ : MulSemiringAction G C
hG : IsGaloisGroup G A C
inst✝⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝⁴ : MulSemiringAction (G ⧸ N) B
inst✝³ : SMulCommClass (G ⧸ N) A B
inst✝² : SMulDistribClass G B C
inst✝¹ : IsScalarTower G (G ⧸ N) B
inst✝ : IsGaloisGroup (↥N) B C
g₁✝ g₂✝ : G ⧸ N
g₁ g₂ : G
h : ∀ (a : B), Quotient.mk'' g₁ • a = Quotient.mk'' g₂ • a
this✝ : FaithfulSMul A C
h' : ∀ (g : G), (∀ (x : B), g • x = x) → g ∈ N
this : ∀ {g : G}, Quotient.mk'' g = (QuotientGroup.mk' N) g
⊢ Quotient.mk'' g₁ = Quotient.mk'' g₂
Module: Mathlib.FieldTheory.Finite.Basic

Goal state before:
pp: case mpr
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Fintype K
i : ℕ
x : Kˣ
hx : ∀ (x_1 : Kˣ), x_1 ∈ Subgroup.zpowers x
h : x ^ i = 1
y : Kˣ
⊢ y ^ i = 1

Tactic:
[

Goal state after:
case mpr
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Fintype K
i : ℕ
x : Kˣ
hx : ∀ (x_1 : Kˣ), x_1 ∈ Subgroup.zpowers x
h : x ^ i = 1
y : Kˣ
⊢ y ^ i = 1
Module: Mathlib.FieldTheory.Galois.IsGaloisGroup

Goal state before:
pp: G : Type u_1
inst✝¹⁹ : Group G
A : Type u_5
B : Type u_6
C : Type u_7
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : CommRing C
inst✝¹⁵ : IsDomain C
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Algebra A C
inst✝¹² : Algebra B C
inst✝¹¹ : FaithfulSMul A B
inst✝¹⁰ : FaithfulSMul B C
inst✝⁹ : IsScalarTower A B C
inst✝⁸ : Finite G
N : Subgroup G
inst✝⁷ : N.Normal
inst✝⁶ : MulSemiringAction G C
hG : IsGaloisGroup G A C
inst✝⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝⁴ : MulSemiringAction (G ⧸ N) B
inst✝³ : SMulCommClass (G ⧸ N) A B
inst✝² : SMulDistribClass G B C
inst✝¹ : IsScalarTower G (G ⧸ N) B
inst✝ : IsGaloisGroup (↥N) B C
g₁✝ g₂✝ : G ⧸ N
g₁ g₂ : G
h : ∀ (a : B), Quotient.mk'' g₁ • a = Quotient.mk'' g₂ • a
⊢ Quotient.mk'' g₁ = Quotient.mk'' g₂

Tactic:
have : FaithfulSMul A C := FaithfulSMul.trans A B C
    have h' : ∀ g : G, (∀ x : B, g • x = x) → g ∈ N := by
      simp [← fixingSubgroup_range_algebraMap G A B C N, mem_fixingSubgroup_iff, ← algebraMap.smul',
        (FaithfulSMul.algebraMap_injective B C).eq_iff]
    have {g : G} : Quotient.mk'' g = QuotientGroup.mk' N g := rfl
    simp_rw [← inv_smul_eq_iff, this, ← map_inv, smul_smul, ← map_mul,
      QuotientGroup.mk'_apply, MulAction.coe_quotient_smul] at h
    have := h' _ h
    rwa [QuotientGroup.eq, ← Subgroup.inv_mem_iff, mul_inv_rev, inv_inv]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Galois.IsGaloisGroup

Goal state before:
pp: G : Type u_1
inst✝¹⁹ : Group G
A : Type u_5
B : Type u_6
C : Type u_7
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : CommRing C
inst✝¹⁵ : IsDomain C
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Algebra A C
inst✝¹² : Algebra B C
inst✝¹¹ : FaithfulSMul A B
inst✝¹⁰ : FaithfulSMul B C
inst✝⁹ : IsScalarTower A B C
inst✝⁸ : Finite G
N : Subgroup G
inst✝⁷ : N.Normal
inst✝⁶ : MulSemiringAction G C
hG : IsGaloisGroup G A C
inst✝⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝⁴ : MulSemiringAction (G ⧸ N) B
inst✝³ : SMulCommClass (G ⧸ N) A B
inst✝² : SMulDistribClass G B C
inst✝¹ : IsScalarTower G (G ⧸ N) B
inst✝ : IsGaloisGroup (↥N) B C
x : B
h : ∀ (g : G ⧸ N), g • x = x
⊢ ∃ a, (algebraMap A B) a = x

Tactic:
[

Goal state after:
G : Type u_1
inst✝¹⁹ : Group G
A : Type u_5
B : Type u_6
C : Type u_7
inst✝¹⁸ : CommRing A
inst✝¹⁷ : CommRing B
inst✝¹⁶ : CommRing C
inst✝¹⁵ : IsDomain C
inst✝¹⁴ : Algebra A B
inst✝¹³ : Algebra A C
inst✝¹² : Algebra B C
inst✝¹¹ : FaithfulSMul A B
inst✝¹⁰ : FaithfulSMul B C
inst✝⁹ : IsScalarTower A B C
inst✝⁸ : Finite G
N : Subgroup G
inst✝⁷ : N.Normal
inst✝⁶ : MulSemiringAction G C
hG : IsGaloisGroup G A C
inst✝⁵ : MulSemiringAction G B
inst✝⁴ : MulSemiringAction (G ⧸ N) B
inst✝³ : SMulCommClass (G ⧸ N) A B
inst✝² : SMulDistribClass G B C
inst✝¹ : IsScalarTower G (G ⧸ N) B
inst✝ : IsGaloisGroup (↥N) B C
x : B
h : ∀ (g : G ⧸ N), g • x = x
⊢ ∃ a, (algebraMap A B) a = x