mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: case mem.mem.inr.inr.inl
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
f x y u v : L
t : IsSl2Triple u v f
__spread✝⁻⁰ : Submodule R L := span R {v, f, u}
⊢ ⁅u, v⁆ ∈ span R {v, f, u}

Tactic:
try simp only [lie_self, zero_mem]

Goal state after:
case mem.mem.inr.inr.inl
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
f x y u v : L
t : IsSl2Triple u v f
__spread✝⁻⁰ : Submodule R L := span R {v, f, u}
⊢ ⁅u, v⁆ ∈ span R {v, f, u}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: case mem.mem.inr.inr.inr.inl
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
e x y u v : L
t : IsSl2Triple u e v
__spread✝⁻⁰ : Submodule R L := span R {e, v, u}
⊢ ⁅u, v⁆ ∈ span R {e, v, u}

Tactic:
try simp only [lie_self, zero_mem]

Goal state after:
case mem.mem.inr.inr.inr.inl
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
e x y u v : L
t : IsSl2Triple u e v
__spread✝⁻⁰ : Submodule R L := span R {e, v, u}
⊢ ⁅u, v⁆ ∈ span R {e, v, u}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: case mem.mem.inr.inr.inr.inr
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
e f x y v : L
t : IsSl2Triple v e f
__spread✝⁻⁰ : Submodule R L := span R {e, f, v}
⊢ ⁅v, v⁆ ∈ span R {e, f, v}

Tactic:
try simp only [lie_self, zero_mem]

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

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
s : Set (↥H → R)
hs : ∀ χ₁ ∈ s, ∀ χ₂ ∈ s, χ₁ + χ₂ ∈ s
x : L
m : M
χ₁ : ↥H → R
u : L
hχ₁ : χ₁ ∈ s
hu : u ∈ rootSpace H χ₁
χ₂ : ↥H → R
v : M
hv : v ∈ ⨆ (_ : χ₂ ∈ s), genWeightSpace M χ₂
hχ₂ : χ₂ ∈ s
⊢ ⁅u, v⁆ ∈ ⨆ (_ : χ₁ + χ₂ ∈ s), genWeightSpace M (χ₁ + χ₂)

Tactic:
simp_all [lie_mem_genWeightSpace_of_mem_genWeightSpace]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
x : L
k : ℕ
⊢ posFittingCompOf R M x ≤ lowerCentralSeries R L M k

Tactic:
by
  suffices ∀ m l, (toEnd R L M x ^ l) m ∈ lowerCentralSeries R L M l by
    intro m hm
    obtain ⟨n, rfl⟩ := (mem_posFittingCompOf R x m).mp hm k
    exact this n k
  intro m l
  induction l with
  | zero => simp
  | succ l ih =>
    simp only [lowerCentralSeries_succ, pow_succ', Module.End.mul_apply]
    exact LieSubmodule.lie_mem_lie (LieSubmodule.mem_top x) ih

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

Goal state before:
pp: case inr
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := genWeightSpaceOf M 0 x
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := posFittingCompOf R M x
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := genWeightSpace (↥M₀ₓ) 0
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := posFittingComp R L ↥M₀ₓ
⊢ IsCompl M₀ M₁

Tactic:
have h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ := isCompl_genWeightSpaceOf_zero_posFittingCompOf R L M x

Goal state after:
case inr
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
x : L
M₀ₓ : LieSubmodule R L M := genWeightSpaceOf M 0 x
hx : M₀ₓ ≠ ⊤
M₁ₓ : LieSubmodule R L M := posFittingCompOf R M x
M₀ₓ₀ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := genWeightSpace (↥M₀ₓ) 0
M₀ₓ₁ : LieSubmodule R L ↥M₀ₓ := posFittingComp R L ↥M₀ₓ
h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ
⊢ IsCompl M₀ M₁
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case ind
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
P : LieSubmodule R L M → Prop := fun N ↦ IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
N : LieSubmodule R L M
hN : ∀ y < N, P y
⊢ P N

Tactic:
| ind N hN
   => 

Goal state after:
case ind
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
P : LieSubmodule R L M → Prop := fun N ↦ IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
N : LieSubmodule R L M
hN : ∀ y < N, P y
⊢ P N
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

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

Tactic:
conv_lhs => rw [← N.map_incl_top, ← iSup_genWeightSpace_eq_top' K L N, LieSubmodule.map_iSup]

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : Module K M
inst✝² : LieModule K L M
inst✝¹ : FiniteDimensional K M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
N : LieSubmodule K L M
⊢ ⨆ i, LieSubmodule.map N.incl (genWeightSpace ↥N ⇑i) ≤ ⨆ χ, N ⊓ genWeightSpace M ⇑χ
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

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

Tactic:
apply _root_.sSup_le

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

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

Tactic:
apply _root_.sSup_le

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

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra K L
inst✝ : Module.Finite K L
Φ : LinearMap.BilinForm K L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hΦ_refl : Φ.IsRefl
hL : ∀ (I : LieIdeal K L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal K L
hI : ¬I = ⊥
J : LieIdeal K L
hJ : IsAtom J
hJI : J ≤ I
J' : LieSubmodule K L L := orthogonal Φ hΦ_inv J
this : J ⊔ J' = ⊤
⊢ I ≤ J ⊔ J' ⊓ I

Tactic:
rw [← sup_inf_assoc_of_le _ hJI, this, top_inf_eq]

Goal state after:
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

Goal state before:
pp: case a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
T₁ T₂ : Set α
hT₁ : T₁ ⊆ S
hT₂ : T₂ ⊆ S
X : Set α
hX : X ⊆ S
hX' : sSup T₁ ⊓ sSup T₂ = sSup X
⊢ sSup X ≤ sSup (T₁ ∩ T₂)

Tactic:
apply _root_.sSup_le

Goal state after:
case a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
T₁ T₂ : Set α
hT₁ : T₁ ⊆ S
hT₂ : T₂ ⊆ S
X : Set α
hX : X ⊆ S
hX' : sSup T₁ ⊓ sSup T₂ = sSup X
⊢ ∀ b ∈ X, b ≤ sSup (T₁ ∩ T₂)
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

Goal state before:
pp: case a.right
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
T₁ T₂ : Set α
hT₁ : T₁ ⊆ S
hT₂ : T₂ ⊆ S
X : Set α
hX : X ⊆ S
hX' : sSup T₁ ⊓ sSup T₂ = sSup X
I : α
hI : I ∈ X
⊢ I ∈ T₂

Tactic:
apply (hS.mono hT₂).mem_of_isAtom_of_le_sSup_atoms _ _ _
    · exact (hS.mono hX).isAtom I hI
    · exact (_root_.le_sSup hI).trans (hX'.ge.trans inf_le_right)

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

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : Free R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ : L → R
hχ : 0 < Module.rank R ↥(genWeightSpace M χ)
⊢ 0 < finrank R ↥(genWeightSpace M χ)

Tactic:
← finrank_eq_rank,

Goal state after:
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : Free R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ : L → R
hχ : 0 < ↑(finrank R ↥(genWeightSpace M χ))
⊢ 0 < finrank R ↥(genWeightSpace M χ)
Module: Mathlib.Data.Multiset.Fintype

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
m₁ m₂ : Multiset α
h : m₁.toEnumFinset ⊆ m₂.toEnumFinset
⊢ m₁ ≤ m₂

Tactic:
by simpa using map_fst_le_of_subset_toEnumFinset h

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : IsKilling R L
inst✝⁴ : Module.Free R L
inst✝³ : Module.Finite R L
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
I : LieIdeal R L
inst✝ : IsLieAbelian ↥I
⊢ I = ⊥

Tactic:
rw [eq_bot_iff, ← killingCompl_top_eq_bot]
  exact I.le_killingCompl_top_of_isLieAbelian

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

Goal state before:
pp: case mem
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x u : ↥H
y : L
hy : y ∈ rootSpace H α
z : L
hz : z ∈ rootSpace H (-α)
hyz : ⁅y, z⁆ = ↑u
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) ((toEnd R ↥H ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) u) = 0

Tactic:
let f : Module.End R (genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
      { toFun := fun ⟨m, hm⟩ ↦ ⟨⁅(y : L), m⁆,
          lie_mem_genWeightSpaceChain_of_genWeightSpace_eq_bot_right M α χ p q hq hy hm⟩
        map_add' := fun _ _ ↦ by simp
        map_smul' := fun t m ↦ by simp }

Goal state after:
case mem
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x u : ↥H
y : L
hy : y ∈ rootSpace H α
z : L
hz : z ∈ rootSpace H (-α)
hyz : ⁅y, z⁆ = ↑u
f : End R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
  {
    toFun := fun x ↦
      match x with
      | ⟨m, hm⟩ => ⟨⁅y, m⁆, ⋯⟩,
    map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) ((toEnd R ↥H ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) u) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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
x y z : L
⊢ -((traceForm R L M) ⁅y, x⁆) z = -((traceForm R L M) y) ⁅x, z⁆

Tactic:
LieModule.traceForm_apply_lie_apply R L M

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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
x y z : L
⊢ -((traceForm R L M) y) ⁅x, z⁆ = -((traceForm R L M) y) ⁅x, z⁆
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (2 * X * T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 2).natAbs - 1)

pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (T R ↑n).degree < (2 * X * T R (↑n + 1)).degree

Tactic:
leadingCoeff_mul,

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (2 * X).leadingCoeff * (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 2).natAbs - 1)

case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (T R ↑n).degree < (2 * X * T R (↑n + 1)).degree
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (2 * X).leadingCoeff * 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1) = 2 ^ ((↑n + 2).natAbs - 1)

pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (T R ↑n).degree < (2 * X * T R (↑n + 1)).degree

Tactic:
leadingCoeff_mul,

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ leadingCoeff 2 * X.leadingCoeff * 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1) = 2 ^ ((↑n + 2).natAbs - 1)

case add_two
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
ih1 : (T R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n + 1).natAbs - 1)
ih2 : (T R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ ((↑n).natAbs - 1)
this : leadingCoeff 2 = 2
⊢ (T R ↑n).degree < (2 * X * T R (↑n + 1)).degree
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
n : ℕ
⊢ (U R ↑n).degree = ↑n

Tactic:
induction n using Nat.twoStepInduction with
  | zero => simp
  | one =>
    norm_cast
    rw [U_one, ← C_ofNat, degree_C_mul_X two_ne_zero]
  | more n ih1 ih2 =>
    push_cast; push_cast at ih2
    have : (2 * X * U R (n + 1)).degree = ↑(n + 2) := by
      rw [mul_assoc, ← C_ofNat, degree_C_mul two_ne_zero, mul_comm, degree_mul_X, ih2]
      norm_cast
    rw [U_add_two, degree_sub_eq_left_of_degree_lt]
    · rw [this]; norm_cast
    · rw [ih1, this]; norm_cast; omega

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case succ.succ
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
m : ℕ
hn : -↑(m + 1 + 1) ≠ -1
⊢ (U R (↑(m + 1 + 1) - 2)).degree = ↑((-↑(m + 1 + 1) + 1).natAbs - 1)

Tactic:
trans (U R m).degree

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
m : ℕ
hn : -↑(m + 1 + 1) ≠ -1
⊢ (U R (↑(m + 1 + 1) - 2)).degree = (U R ↑m).degree

R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
m : ℕ
hn : -↑(m + 1 + 1) ≠ -1
⊢ (U R ↑m).degree = ↑((-↑(m + 1 + 1) + 1).natAbs - 1)
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (2 * X * U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 2)

pp: case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (U R ↑n).degree < (2 * X * U R (↑n + 1)).degree

Tactic:
leadingCoeff_mul,

Goal state after:
case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (2 * X).leadingCoeff * (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 2)

case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (U R ↑n).degree < (2 * X * U R (↑n + 1)).degree
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (2 * X).leadingCoeff * 2 ^ (n + 1) = 2 ^ (n + 2)

pp: case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (U R ↑n).degree < (2 * X * U R (↑n + 1)).degree

Tactic:
leadingCoeff_mul,

Goal state after:
case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ leadingCoeff 2 * X.leadingCoeff * 2 ^ (n + 1) = 2 ^ (n + 2)

case more
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : NeZero 2
this : leadingCoeff 2 = 2
n : ℕ
ih1 : (U R ↑n).leadingCoeff = 2 ^ n
ih2 : (U R (↑n + 1)).leadingCoeff = 2 ^ (n + 1)
⊢ (U R ↑n).degree < (2 * X * U R (↑n + 1)).degree
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
h : T R (-(n + 2)) = U R (-(n + 2)) - X * U R (-(n + 2) - 1)
⊢ T R (n + 2) = X * U R (n + 1) - U R n

Tactic:
T_neg,

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
h : T R (n + 2) = U R (-(n + 2)) - X * U R (-(n + 2) - 1)
⊢ T R (n + 2) = X * U R (n + 1) - U R n
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
h : ↥H
x : L
hx : x ∈ (sl2SubalgebraOfRoot hα).carrier
⊢ ⁅h, x⁆ ∈ (sl2SubalgebraOfRoot hα).carrier

Tactic:
suffices ⁅(h : L), x⁆ ∈ sl2SubalgebraOfRoot hα by simpa

Goal state after:
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
h : ↥H
x : L
hx : x ∈ (sl2SubalgebraOfRoot hα).carrier
⊢ ⁅↑h, x⁆ ∈ sl2SubalgebraOfRoot hα
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℤ
⊢ eval 2 (S R n) = ↑n + 1

Tactic:
induction n using Polynomial.Chebyshev.induct with
  | zero => simp
  | one => simp; norm_num
  | add_two n ih1 ih2 =>
    simp only [S_add_two, eval_sub, eval_mul, eval_X, ih1,
      Int.cast_add, Int.cast_natCast, Int.cast_one, ih2, Int.cast_ofNat]
    ring
  | neg_add_one n ih1 ih2 =>
    simp only [S_sub_one, eval_sub, eval_mul, eval_X,
      ih1, Int.cast_neg, Int.cast_natCast, ih2, Int.cast_add, Int.cast_one, Int.cast_sub,
      sub_add_cancel]
    ring

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
I : LieIdeal K L
⊢ LieSubmodule.restr I H =
    LieSubmodule.restr I H ⊓ H.toLieSubmodule ⊔ ⨆ α, ⨆ (_ : rootSpace H ⇑↑α ≤ LieSubmodule.restr I H), rootSpace H ⇑↑α

Tactic:
refine le_antisymm ?_ (sup_le inf_le_left (iSup₂_le fun _ hα ↦ hα))

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
I : LieIdeal K L
⊢ LieSubmodule.restr I H ≤
    LieSubmodule.restr I H ⊓ H.toLieSubmodule ⊔ ⨆ α, ⨆ (_ : rootSpace H ⇑↑α ≤ LieSubmodule.restr I H), rootSpace H ⇑↑α
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Defs

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : Finite ι
inst✝ : IsAddTorsionFree N
i j : ι
t : R
h : P.root j = t • P.root i
hij : t * P.pairing i j = 2
⊢ (P.root' i) (t • P.coroot j) = 2

Tactic:
by simp [hij]

Goal state after: