mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.QuadraticForm.Dual

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
Q : QuadraticForm R M
inst✝ : Invertible 2
x : M × M
⊢ (dualProd R M)
      (((associated Q ∘ₗ LinearMap.fst R M M + associated Q ∘ₗ LinearMap.snd R M M).prod
            (LinearMap.fst R M M - LinearMap.snd R M M)).toFun
        x) =
    (prod Q (-Q)) x

Tactic:
dsimp only [QuadraticMap.associated, QuadraticMap.associatedHom]

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
Q : QuadraticForm R M
inst✝ : Invertible 2
x : M × M
⊢ (dualProd R M)
      ((({ toFun := fun Q ↦ ⅟2 • Q.polarBilin, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ } Q ∘ₗ LinearMap.fst R M M +
                { toFun := fun Q ↦ ⅟2 • Q.polarBilin, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ } Q ∘ₗ LinearMap.snd R M M).prod
            (LinearMap.fst R M M - LinearMap.snd R M M)).toFun
        x) =
    (prod Q (-Q)) x
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.RootSystem

Goal state before:
pp: case inr.inl
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : CharZero K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : IsKilling K L
inst✝² : FiniteDimensional K L
H✝ : LieSubalgebra K L
inst✝¹ : H✝.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H✝) L
α β : Weight K (↥H✝) L
hα : α.IsNonZero
k : K
h : ⇑β = k • ⇑α
h✝ : Nontrivial L
H : k • 2 = ↑(↑(chainLength α β) - 2 * ↑(chainTopCoeff (⇑α) β))
n : ℕ
hn : chainLength α β = n + n
⊢ k = -1 ∨ k = 0 ∨ k = 1

Tactic:
rw [hn, ← two_mul] at H

Goal state after:
case inr.inl
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : CharZero K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : IsKilling K L
inst✝² : FiniteDimensional K L
H✝ : LieSubalgebra K L
inst✝¹ : H✝.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H✝) L
α β : Weight K (↥H✝) L
hα : α.IsNonZero
k : K
h : ⇑β = k • ⇑α
h✝ : Nontrivial L
n : ℕ
H : k • 2 = ↑(↑(2 * n) - 2 * ↑(chainTopCoeff (⇑α) β))
hn : chainLength α β = n + n
⊢ k = -1 ∨ k = 0 ∨ k = 1
Module: Mathlib.RepresentationTheory.Basic

Goal state before:
pp: case add
k : Type u_1
G : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring k
inst✝² : Monoid G
M : Type u_4
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module k[G] M
r : k[G]
m : RestrictScalars k k[G] M
⊢ ∀ (x y : k[G]),
    ((ofModule M).asAlgebraHom x) m =
        (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M).symm (x • (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M) m) →
      ((ofModule M).asAlgebraHom y) m =
          (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M).symm (y • (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M) m) →
        ((ofModule M).asAlgebraHom (x + y)) m =
          (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M).symm ((x + y) • (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M) m)

Tactic:
intro f

Goal state after:
case add
k : Type u_1
G : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring k
inst✝² : Monoid G
M : Type u_4
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module k[G] M
r : k[G]
m : RestrictScalars k k[G] M
f : k[G]
⊢ ∀ (y : k[G]),
    ((ofModule M).asAlgebraHom f) m =
        (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M).symm (f • (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M) m) →
      ((ofModule M).asAlgebraHom y) m =
          (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M).symm (y • (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M) m) →
        ((ofModule M).asAlgebraHom (f + y)) m =
          (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M).symm ((f + y) • (RestrictScalars.addEquiv k k[G] M) m)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Hom

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
⊢ Injective ⇑(weightHom P)

Tactic:
intro f

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
f : P.End
⊢ ∀ ⦃a₂ : P.End⦄, (weightHom P) f = (weightHom P) a₂ → f = a₂
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Hom

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
⊢ Injective ⇑(coweightHom P)

Tactic:
intro f

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
f : P.End
⊢ ∀ ⦃a₂ : P.End⦄, (coweightHom P) f = (coweightHom P) a₂ → f = a₂
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.RootSystem

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : CharZero K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : IsKilling K L
inst✝² : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
α✝ β✝ α : Weight K (↥H) L
hα : α ∈ LieSubalgebra.root
β : Weight K (↥H) L
hβ : β ∈ LieSubalgebra.root
⊢ (preReflection ({ toFun := fun x ↦ Weight.toLinear K (↥H) L ↑x, inj' := ⋯ } ⟨α, hα⟩)
        (LinearMap.id.flip ({ toFun := coroot ∘ Subtype.val, inj' := ⋯ } ⟨α, hα⟩)))
      ({ toFun := fun x ↦ Weight.toLinear K (↥H) L ↑x, inj' := ⋯ } ⟨β, hβ⟩) ∈
    Set.range ⇑{ toFun := fun x ↦ Weight.toLinear K (↥H) L ↑x, inj' := ⋯ }

Tactic:
simpa using
        ⟨reflectRoot α β, by simpa using reflectRoot_isNonZero α β <| by simpa using hβ, rfl⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Base

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝ : CharZero R
f : ι → ℤ
hf : ∑ j ∈ b.support, f j • P.root j ∈ range ⇑P.root
hf₀ : Function.support f ⊆ ↑b.support
⊢ ∀ (f : ι → ℤ),
    ∑ j ∈ b.support, f j • P.root j ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.root '' ↑b.support) →
      Function.support f ⊆ ↑b.support → f ≠ 0 → 0 < f

Tactic:
intro f

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝ : CharZero R
f✝ : ι → ℤ
hf : ∑ j ∈ b.support, f✝ j • P.root j ∈ range ⇑P.root
hf₀ : Function.support f✝ ⊆ ↑b.support
f : ι → ℤ
⊢ ∑ j ∈ b.support, f j • P.root j ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.root '' ↑b.support) →
    Function.support f ⊆ ↑b.support → f ≠ 0 → 0 < f
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain

Goal state before:
pp: case neg
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : Finite ι
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝ : P.IsCrystallographic
i j : ι
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
h : ¬LinearIndependent R ![P.root i, P.root j]
⊢ Icc (-↑(chainTopCoeff i j)) ↑(chainBotCoeff i j) = Icc (-↑(chainBotCoeff (-i) j)) ↑(chainTopCoeff (-i) j)

Tactic:
have h' : ¬ LinearIndependent R ![P.root (-i), P.root j] := by simpa

Goal state after:
case neg
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : Finite ι
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝ : P.IsCrystallographic
i j : ι
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
h : ¬LinearIndependent R ![P.root i, P.root j]
h' : ¬LinearIndependent R ![P.root (-i), P.root j]
⊢ Icc (-↑(chainTopCoeff i j)) ↑(chainBotCoeff i j) = Icc (-↑(chainBotCoeff (-i) j)) ↑(chainTopCoeff (-i) j)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Base

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝ : CharZero R
f : ι → ℤ
hf : ∑ j ∈ b.support, f j • P.root j ∈ range ⇑P.root
hf₀ : Function.support f ⊆ ↑b.support
⊢ ¬f ≤ 0 ↔ 0 < f

Tactic:
rw [Pi.lt_def]
  refine ⟨fun h ↦ ⟨?_, ?_⟩, fun ⟨h, ⟨i, hi⟩⟩ contra ↦ by simp [le_antisymm contra h] at hi⟩
  · rcases b.pos_or_neg_of_sum_smul_root_mem f hf hf₀ with h' | h'
    · exact le_of_lt h'
    · exfalso
      exact h (le_of_lt h')
  · contrapose! h; exact h

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Chain

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : Finite ι
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝ : P.IsCrystallographic
i j : ι
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
z : ℤ
⊢ z ∈ Icc (-↑(chainTopCoeff i j)) ↑(chainBotCoeff i j) ↔ z ∈ Icc (-↑(chainBotCoeff (-i) j)) ↑(chainTopCoeff (-i) j)

Tactic:
P.chainCoeff_reflectionPerm_left_aux

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : Finite ι
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝ : P.IsCrystallographic
i j : ι
this : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
z : ℤ
⊢ z ∈ Icc (-↑(chainBotCoeff (-i) j)) ↑(chainTopCoeff (-i) j) ↔
    z ∈ Icc (-↑(chainBotCoeff (-i) j)) ↑(chainTopCoeff (-i) j)
Module: Mathlib.Algebra.Order.Ring.Star

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : PartialOrder R
inst✝² : IsOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : StarOrderedRing R
x y : R
hx : 0 ≤ x
hy : 0 ≤ y
⊢ x * y = star (y * x)

Tactic:
star_mul,

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : PartialOrder R
inst✝² : IsOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : StarOrderedRing R
x y : R
hx : 0 ≤ x
hy : 0 ≤ y
⊢ x * y = star x * star y
Module: Mathlib.Algebra.Order.Ring.Star

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : PartialOrder R
inst✝² : IsOrderedRing R
inst✝¹ : StarRing R
inst✝ : StarOrderedRing R
x y : R
hx : 0 ≤ x
hy : 0 ≤ y
⊢ x * y = y * x

Tactic:
rw [← IsSelfAdjoint.of_nonneg (mul_nonneg hy hx), star_mul, IsSelfAdjoint.of_nonneg hx,
    IsSelfAdjoint.of_nonneg hy]

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
f g : CauSeq β abv
hfg : (f - g).LimZero
⊢ (g - f).LimZero

Tactic:
by
  simpa using neg_limZero hfg

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Base

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
inst✝ : P.IsReduced
p : ι → Prop
h₁ : ∀ i ∈ b.support, p i
h₂ : ∀ (i j : ι), p i → j ∈ b.support → p ((P.reflectionPerm j) i)
n : ℕ
ih : ∀ m < n, ∀ {i : ι}, b.IsPos i → (b.height i).natAbs = m → p i
i : ι
h₀ : b.IsPos i
hN : (b.height i).natAbs = n
j : ι
hj : j ∈ b.support
hj' : 0 < P.pairingIn ℤ i j
hij : i ≠ j
hk : b.IsPos ((P.reflectionPerm j) i)
⊢ (b.height ((P.reflectionPerm j) i)).natAbs < n

Tactic:
suffices b.height (P.reflectionPerm j i) < b.height i by
        have : (b.height (P.reflectionPerm j i)).natAbs = b.height (P.reflectionPerm j i) :=
          Int.natAbs_of_nonneg <| (isPos_iff' _).mp hk
        lia

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
b : P.Base
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
inst✝ : P.IsReduced
p : ι → Prop
h₁ : ∀ i ∈ b.support, p i
h₂ : ∀ (i j : ι), p i → j ∈ b.support → p ((P.reflectionPerm j) i)
n : ℕ
ih : ∀ m < n, ∀ {i : ι}, b.IsPos i → (b.height i).natAbs = m → p i
i : ι
h₀ : b.IsPos i
hN : (b.height i).natAbs = n
j : ι
hj : j ∈ b.support
hj' : 0 < P.pairingIn ℤ i j
hij : i ≠ j
hk : b.IsPos ((P.reflectionPerm j) i)
⊢ b.height ((P.reflectionPerm j) i) < b.height i
Module: Mathlib.Algebra.Order.CauSeq.Basic

Goal state before:
pp: case inr.refine_2
α : Type u_1
inst✝² : Field α
inst✝¹ : LinearOrder α
inst✝ : IsStrictOrderedRing α
f : CauSeq α abs
h✝ : ¬f.LimZero
K : α
K0 : K > 0
hK : ∃ i, ∀ j ≥ i, K ≤ |↑f j|
i : ℕ
hi : ∀ j ≥ i, K ≤ |↑f j| ∧ ∀ k ≥ j, |↑f k - ↑f j| < K
h : ↑f i ≤ 0
j : ℕ
ij : j ≥ i
this : K ≤ |↑f j|
h₁ : K ≤ |↑f i|
h₂ : ∀ k ≥ i, |↑f k - ↑f i| < K
⊢ ↑f j ≤ 0

Tactic:
abs_of_nonpos h

Goal state after:
case inr.refine_2
α : Type u_1
inst✝² : Field α
inst✝¹ : LinearOrder α
inst✝ : IsStrictOrderedRing α
f : CauSeq α abs
h✝ : ¬f.LimZero
K : α
K0 : K > 0
hK : ∃ i, ∀ j ≥ i, K ≤ |↑f j|
i : ℕ
hi : ∀ j ≥ i, K ≤ |↑f j| ∧ ∀ k ≥ j, |↑f k - ↑f j| < K
h : ↑f i ≤ 0
j : ℕ
ij : j ≥ i
this : K ≤ |↑f j|
h₁ : K ≤ -↑f i
h₂ : ∀ k ≥ i, |↑f k - ↑f i| < K
⊢ ↑f j ≤ 0
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
s : Set ι
hli : LinearIndepOn R (⇑P.root) s
hsp : ∀ (i : ι), P.root i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.root '' s) ∨ -P.root i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.root '' s)
i : ι
_i✝² : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
_i✝¹ : Fintype ι := Fintype.ofFinite ι
_i✝ : Module ℚ M := compHom M (algebraMap ℚ R)
_i : Module ℚ N := compHom N (algebraMap ℚ R)
f : Dual ℚ M
hf' : ∀ i ∈ s, f (P.root i) = 1
hf : s = baseOf ⇑P.root ↑f
hf₀ : ∀ (i : ι), f (P.root i) ≠ 0
aux : ∀ (i : ι), ∃ q, 0 < q ∧ ↑q = 2 / (P.RootForm (P.root i)) (P.root i)
g : Dual ℚ N := f ∘ₗ ↑(LinearEquiv.restrictScalars ℚ P.PolarizationEquiv.symm)
⊢ P.coroot i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.coroot '' s) ∨ -P.coroot i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.coroot '' s)

Tactic:
have hg₀ (i : ι) : g (P.coroot i) ≠ 0 := by
    obtain ⟨q, hq₀, hq⟩ := aux i
    simp [g, coroot_eq_polarizationEquiv_apply_root, ← hq, Rat.cast_smul_eq_qsmul, hq₀.ne', hf₀ i]

Goal state after:
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
s : Set ι
hli : LinearIndepOn R (⇑P.root) s
hsp : ∀ (i : ι), P.root i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.root '' s) ∨ -P.root i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.root '' s)
i : ι
_i✝² : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
_i✝¹ : Fintype ι := Fintype.ofFinite ι
_i✝ : Module ℚ M := compHom M (algebraMap ℚ R)
_i : Module ℚ N := compHom N (algebraMap ℚ R)
f : Dual ℚ M
hf' : ∀ i ∈ s, f (P.root i) = 1
hf : s = baseOf ⇑P.root ↑f
hf₀ : ∀ (i : ι), f (P.root i) ≠ 0
aux : ∀ (i : ι), ∃ q, 0 < q ∧ ↑q = 2 / (P.RootForm (P.root i)) (P.root i)
g : Dual ℚ N := f ∘ₗ ↑(LinearEquiv.restrictScalars ℚ P.PolarizationEquiv.symm)
hg₀ : ∀ (i : ι), g (P.coroot i) ≠ 0
⊢ P.coroot i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.coroot '' s) ∨ -P.coroot i ∈ AddSubmonoid.closure (⇑P.coroot '' s)
Module: Mathlib.Data.Real.Basic

Goal state before:
pp: f g : CauSeq ℚ abs
⊢ mk f ≤ mk g ↔ f ≤ g

Tactic:
by
  simp only [le_def', mk_lt, mk_eq]; rfl

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

Goal state before:
pp: l✝ : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_4
p : Type u_5
R : Type u_3
inst✝² : NonUnitalSemiring R
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : Fintype n
A : Matrix l✝ m R
X : Matrix m n R
B : Matrix p n R
hB : ∀ (x : R) (i : p) (j : n), Commute x (B i j)
k : p
l : l✝
⊢ ∑ x, B k x.1 * A l x.2 * X.vec x = ∑ j, (∑ j_1, A l j_1 * X j_1 j) * Bᵀ j k

Tactic:
Finset.sum_mul,

Goal state after:
l✝ : Type u_1
m : Type u_2
n : Type u_4
p : Type u_5
R : Type u_3
inst✝² : NonUnitalSemiring R
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : Fintype n
A : Matrix l✝ m R
X : Matrix m n R
B : Matrix p n R
hB : ∀ (x : R) (i : p) (j : n), Commute x (B i j)
k : p
l : l✝
⊢ ∑ x, B k x.1 * A l x.2 * X.vec x = ∑ x, ∑ i, A l i * X i x * Bᵀ x k
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Vec

Goal state before:
pp: l✝ : Type u_2
m : Type u_1
n : Type u_4
p : Type u_5
R : Type u_3
inst✝² : NonUnitalSemiring R
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : Fintype n
A : Matrix m l✝ R
X : Matrix m n R
B : Matrix n p R
hA : ∀ (x : R) (i : m) (j : l✝), Commute (A i j) x
k : p
l : l✝
⊢ ∑ x, X.vec x * (B x.1 k * A x.2 l) = ∑ j, (∑ j_1, Aᵀ l j_1 * X j_1 j) * B j k

Tactic:
Finset.sum_mul,

Goal state after:
l✝ : Type u_2
m : Type u_1
n : Type u_4
p : Type u_5
R : Type u_3
inst✝² : NonUnitalSemiring R
inst✝¹ : Fintype m
inst✝ : Fintype n
A : Matrix m l✝ R
X : Matrix m n R
B : Matrix n p R
hA : ∀ (x : R) (i : m) (j : l✝), Commute (A i j) x
k : p
l : l✝
⊢ ∑ x, X.vec x * (B x.1 k * A x.2 l) = ∑ x, ∑ i, Aᵀ l i * X i x * B x k
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
i : ι
⊢ 0 < A i i

Tactic:
← mul_pos_iff_of_pos_left (hD i)

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
i : ι
⊢ 0 < d i * A i 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
i : ι
x✝ : i ∈ Finset.univ
h₀ : 0 ≤ ρ - μ
h₁ : μ ≤ ρ - μ
h₂ : 0 ≤ d i
⊢ |ρ - μ| * |v i| = |μ - ρ| * |v i|

Tactic:
abs_sub_comm

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 : ι
x✝ : i ∈ Finset.univ
h₀ : 0 ≤ ρ - μ
h₁ : μ ≤ ρ - μ
h₂ : 0 ≤ d i
⊢ |μ - ρ| * |v i| = |μ - ρ| * |v i|
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Minpoly

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type v
M : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
μ : R
x : M
p : R[X]
h : f.HasEigenvector μ x
⊢ ∀ (a : R), ((aeval f) (C a)) x = eval μ (C a) • x

pp: case refine_2
R : Type v
M : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
μ : R
x : M
p : R[X]
h : f.HasEigenvector μ x
⊢ ∀ (p q : R[X]),
    ((aeval f) p) x = eval μ p • x → ((aeval f) q) x = eval μ q • x → ((aeval f) (p + q)) x = eval μ (p + q) • x

pp: case refine_3
R : Type v
M : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
μ : R
x : M
p : R[X]
h : f.HasEigenvector μ x
⊢ ∀ (n : ℕ) (a : R),
    ((aeval f) (C a * X ^ n)) x = eval μ (C a * X ^ n) • x →
      ((aeval f) (C a * X ^ (n + 1))) x = eval μ (C a * X ^ (n + 1)) • x

Tactic:
· intro a; simp [Module.algebraMap_end_apply]

Goal state after:
case refine_2
R : Type v
M : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
μ : R
x : M
p : R[X]
h : f.HasEigenvector μ x
⊢ ∀ (p q : R[X]),
    ((aeval f) p) x = eval μ p • x → ((aeval f) q) x = eval μ q • x → ((aeval f) (p + q)) x = eval μ (p + q) • x

case refine_3
R : Type v
M : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
μ : R
x : M
p : R[X]
h : f.HasEigenvector μ x
⊢ ∀ (n : ℕ) (a : R),
    ((aeval f) (C a * X ^ n)) x = eval μ (C a * X ^ n) • x →
      ((aeval f) (C a * X ^ (n + 1))) x = eval μ (C a * X ^ (n + 1)) • x
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
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
f : End R M
μ : R
h : f.HasEigenvalue μ
w : M
H : w ∈ (f.genEigenspace μ) 1
ne0 : w ≠ 0
⊢ eval μ (minpoly R f) • w = 0

Tactic:
rw [← aeval_apply_of_hasEigenvector ⟨H, ne0⟩]

Goal state after:
R : Type v
M : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
f : End R M
μ : R
h : f.HasEigenvalue μ
w : M
H : w ∈ (f.genEigenspace μ) 1
ne0 : w ≠ 0
⊢ ((aeval f) (minpoly R f)) w = 0
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
⊢ f.HasEigenvalue μ

Tactic:
obtain ⟨q, hq⟩ := dvd_iff_isRoot.mpr h

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
⊢ f.HasEigenvalue μ