mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: case ind.inl
ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    ∀ {M : Type u_4} [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module K M] [FiniteDimensional K M] (f : ι → End K M),
      (∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)) →
        (∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤) → finrank K M = m → ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
χ : ι → K
hχ : ⊤ ≤ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
⊢ ⊤ ≤ ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)

Tactic:
exact le_trans hχ <| le_iSup (fun χ : ι → K ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) χ

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

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
x y : L
hx : IsAlgebraic K x
h_mp : minpoly K x = minpoly K y
⊢ ↥K⟮x⟯ ≃ₐ[K] ↥K⟮y⟯

Tactic:
by
  have hy : IsAlgebraic K y := ⟨minpoly K x, ne_zero hx.isIntegral, (h_mp ▸ aeval _ _)⟩
  exact (adjoinRootEquivAdjoin K hx.isIntegral).symm.trans <|
    (AdjoinRoot.algEquivOfEq _ _ _ h_mp).trans (adjoinRootEquivAdjoin K hy.isIntegral)

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
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
h e f : L
inst✝ : IsAddTorsionFree M
t : IsSl2Triple h e f
m : M
μ ρ : R
hm : m ≠ 0
hm' : ⁅h, m⁆ = μ • m
he : ⁅e, m⁆ = ρ • m
⊢ ⁅h, ⁅e, m⁆⁆ - μ • ⁅e, m⁆ = 0

Tactic:
he,

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
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
h e f : L
inst✝ : IsAddTorsionFree M
t : IsSl2Triple h e f
m : M
μ ρ : R
hm : m ≠ 0
hm' : ⁅h, m⁆ = μ • m
he : ⁅e, m⁆ = ρ • m
⊢ ⁅h, ρ • m⁆ - μ • ρ • m = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: case h
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ H
y : ↥H
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R (↥H) (↥H) k = ⊥
f : Module.End R ↥H := (toEnd R ↥H ↥H) y
g : Module.End R L := (toEnd R (↥H) L) y
⊢ ((toEnd R (↥H) L) y ^ k) x = 0

Tactic:
have hfg : g.comp (H : Submodule R L).subtype = (H : Submodule R L).subtype.comp f := rfl

Goal state after:
case h
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ H
y : ↥H
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R (↥H) (↥H) k = ⊥
f : Module.End R ↥H := (toEnd R ↥H ↥H) y
g : Module.End R L := (toEnd R (↥H) L) y
hfg : g ∘ₗ H.subtype = H.subtype ∘ₗ f
⊢ ((toEnd R (↥H) L) y ^ k) x = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
s : Set ↥H := {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = ↑x}
this : ⇑H.subtype '' s = {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = x}
⊢ x ∈ corootSpace α ↔ x ∈ Submodule.span R s

Tactic:
← (H : Submodule R L).injective_subtype.mem_set_image (s := Submodule.span R s)

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
s : Set ↥H := {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = ↑x}
this : ⇑H.subtype '' s = {x | ∃ y ∈ rootSpace H α, ∃ z ∈ rootSpace H (-α), ⁅y, z⁆ = x}
⊢ x ∈ corootSpace α ↔ H.subtype x ∈ ⇑H.subtype '' ↑(Submodule.span R s)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Semisimple.Defs

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 : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : Subsingleton L
⊢ radical R L = ⊥

Tactic:
by simpa only [radical_eq_top_of_isSolvable] using Subsingleton.elim ⊤ ⊥

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
⊢ flipHom ≪≫ₗ flipHom = LinearEquiv.refl R (BilinForm R M)

Tactic:
by
  ext A
  simp

Goal state after:
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 C : BilinForm R M
hB : B.IsSymm
hC : C.IsSymm
h : ∀ (x : M), (B x) x = (C x) x
x y : M
⊢ ((B (x + y)) (x + y) - (B x) x - (B y) y) / 2 = (C x) y

Tactic:
hC.polarization

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 C : BilinForm R M
hB : B.IsSymm
hC : C.IsSymm
h : ∀ (x : M), (B x) x = (C x) x
x y : M
⊢ ((B (x + y)) (x + y) - (B x) x - (B y) y) / 2 = ((C (x + y)) (x + y) - (C x) x - (C y) y) / 2
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: case mpr
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W ⊓ ker B
⊢ ∃ y ∈ (domRestrict B W).ker, (Submodule.subtype W) y = x

Tactic:
LinearMap.mem_ker

Goal state after:
case mpr
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W ⊓ ker B
⊢ ∃ y, (domRestrict B W) y = 0 ∧ (Submodule.subtype W) y = x
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
hB₀ : B.IsRefl
h : Disjoint W (B.orthogonal W)
⊢ finrank K ↥(W ⊔ B.orthogonal W) + finrank K ↥(W ⊓ B.orthogonal W) ≤ finrank K ↥(W ⊔ B.orthogonal W)

Tactic:
simp [h.eq_bot]

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✝ : IsSimple R L
⊢ LieModule.IsIrreducible R L L

Tactic:
suffices Nontrivial (LieIdeal R L) from ⟨IsSimple.eq_bot_or_eq_top⟩

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsSimple R L
⊢ Nontrivial (LieIdeal R L)
Module: Mathlib.Data.Multiset.Fintype

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝¹ : DecidableEq α
β : Type u_3
inst✝ : CommMonoid β
m : Multiset α
f : α → ℕ → β
⊢ ∏ x ∈ m.toEnumFinset, f x.1 x.2 = ∏ x, f x.fst ↑x.snd

Tactic:
rw [Fintype.prod_equiv m.coeEquiv (fun x ↦ f x x.2) fun x ↦ f x.1.1 x.1.2]

Goal state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : DecidableEq α
β : Type u_3
inst✝ : CommMonoid β
m : Multiset α
f : α → ℕ → β
⊢ ∏ x ∈ m.toEnumFinset, f x.1 x.2 = ∏ x, f (↑x).1 (↑x).2

α : Type u_1
inst✝¹ : DecidableEq α
β : Type u_3
inst✝ : CommMonoid β
m : Multiset α
f : α → ℕ → β
⊢ ∀ (x : m.ToType), f x.fst ↑x.snd = f (↑(m.coeEquiv x)).1 (↑(m.coeEquiv x)).2
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Semisimple.Basic

Goal state before:
pp: case inr.left
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) := ⋯
hI : I < s.sup id
J : LieIdeal R L
hJs : J ∈ s
hJI : ¬J ≤ I
s' : Finset (LieIdeal R L) := ⋯
hs' : s' ⊂ s
hs'S : ↑s' ⊆ S
K : LieIdeal R L := ⋯
y : L
hy : y ∈ id J
z : L
hz : z ∈ K
hx : y + z ∈ I
j : ↥J
⊢ ⁅↑j, z⁆ ∈ ⊥

Tactic:
apply (sSupIndep_isAtom.disjoint_sSup (hs hJs) hs'S (Finset.notMem_erase _ _)).le_bot

Goal state after:
case inr.left
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) := ⋯
hI : I < s.sup id
J : LieIdeal R L
hJs : J ∈ s
hJI : ¬J ≤ I
s' : Finset (LieIdeal R L) := ⋯
hs' : s' ⊂ s
hs'S : ↑s' ⊆ S
K : LieIdeal R L := ⋯
y : L
hy : y ∈ id J
z : L
hz : z ∈ K
hx : y + z ∈ I
j : ↥J
⊢ ⁅↑j, z⁆ ∈ J ⊓ sSup ↑s'
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
x : L
hx : x ∈ rootSpace H (-α)
y : M
hy : y ∈ genWeightSpaceChain M (-α) χ (-q) (-p)
hp : genWeightSpace M (-p • -α + χ) = ⊥
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ genWeightSpaceChain M (-α) χ (-q) (-p)

Tactic:
exact lie_mem_genWeightSpaceChain_of_genWeightSpace_eq_bot_right M (-α) χ (-q) (-p) hp hx hy

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

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
x v : L
hy✝ : v ∈ lieSpan R L (range b.e ∪ range b.f)
hv : v ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
yc : L
hyc : yc ∈ H
yl : L
hyl : yl ∈ lieSpan R L (range b.f)
yu : L
hyu : yu ∈ lieSpan R L (range b.e)
hx✝ : yc + yl + yu ∈ lieSpan R L (range b.e ∪ range b.f)
hu : yc + yl + yu ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
⊢ ∃ zc ∈ H, ∃ zl ∈ lieSpan R L (range b.f), ∃ zu ∈ lieSpan R L (range b.e), zc + zl + zu = v

Tactic:
by simpa [LieSubmodule.mem_sup] using! hv

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹³ : CommRing R
inst✝¹² : LieRing L
inst✝¹¹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : Module R M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
inst✝⁶ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝⁵ : IsNoetherian R L
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hα : α ≠ 0
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
p : ℤ
hp₀ : p < 0
q : ℤ
hq₀ : q > 0
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
a : ℤ := ∑ i ∈ Finset.Ioo p q, finrank R ↥(genWeightSpace M (i • α + χ)) • i
b : ℕ := ∑ i ∈ Finset.Ioo p q, finrank R ↥(genWeightSpace M (i • α + χ))
⊢ Nontrivial ↥(genWeightSpace M χ)

Tactic:
rwa [LieSubmodule.nontrivial_iff_ne_bot]

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 : ↥H → K
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
hx' : ∀ y ∈ rootSpace H (-α), ((killingForm K L) x) y = 0
⊢ x ∈ LinearMap.ker (killingForm K L)

Tactic:
LinearMap.mem_ker

Goal state after:
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 : ↥H → K
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
hx' : ∀ y ∈ rootSpace H (-α), ((killingForm K L) x) y = 0
⊢ (killingForm K L) x = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
inst✝⁵ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
z x y : L
hxy : ∀ (χ : R), MapsTo ⇑(φ x ∘ₗ φ y) ↑(genWeightSpaceOf M χ z) ↑(genWeightSpaceOf M χ z)
⊢ {χ | ↑(genWeightSpaceOf M χ z) ≠ ⊥}.Finite

Tactic:
simp_rw [ne_eq, LieSubmodule.toSubmodule_eq_bot (genWeightSpaceOf M _ _)]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
inst✝⁵ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
z x y : L
hxy : ∀ (χ : R), MapsTo ⇑(φ x ∘ₗ φ y) ↑(genWeightSpaceOf M χ z) ↑(genWeightSpaceOf M χ z)
⊢ {χ | ¬genWeightSpaceOf M χ z = ⊥}.Finite
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
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 : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = 0

Tactic:
by
  let hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := fun m _ ↦ N.lie_mem (N.mem_idealizer.mp (h hy) m)
  suffices (φ x ∘ₗ φ y).restrict hy' = 0 by
    simp [this, N.trace_eq_trace_restrict_of_le_idealizer I h x hy]
  ext (n : N)
  suffices ⁅y, (n : M)⁆ = 0 by simp [this]
  exact Submodule.coe_eq_zero.mpr (LieModule.IsTrivial.trivial (⟨y, hy⟩ : I) n)

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

Goal state before:
pp: case add
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x u v : L
hu : u ∈ Submodule.span R (range b.h)
hv : v ∈ Submodule.span R (range b.h)
hu' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hv' : ∀ (hx : v ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨v, hx⟩ • b.e i = ⁅v, b.e i⁆
hx : u + v ∈ H
⊢ (b.baseSupp i) ⟨u + v, hx⟩ • b.e i = ⁅u + v, b.e i⁆

Tactic:
← coe_cartan_eq_span,

Goal state after:
case add
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x u v : L
hu : u ∈ H.toSubmodule
hv : v ∈ H.toSubmodule
hu' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hv' : ∀ (hx : v ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨v, hx⟩ • b.e i = ⁅v, b.e i⁆
hx : u + v ∈ H
⊢ (b.baseSupp i) ⟨u + v, hx⟩ • b.e i = ⁅u + v, b.e i⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case smul
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x : L
t : R
u : L
hu : u ∈ Submodule.span R (range b.h)
hv' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hx : t • u ∈ H
⊢ (b.baseSupp i) ⟨t • u, hx⟩ • b.e i = ⁅t • u, b.e i⁆

Tactic:
← coe_cartan_eq_span,

Goal state after:
case smul
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x : L
t : R
u : L
hu : u ∈ H.toSubmodule
hv' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hx : t • u ∈ H
⊢ (b.baseSupp i) ⟨t • u, hx⟩ • b.e i = ⁅t • u, b.e i⁆
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
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
h e f : L
t : IsSl2Triple h e f
hte : e ∈ rootSpace H ⇑α
htf : f ∈ rootSpace H (-⇑α)
x : L
⊢ x ∈ sl2SubalgebraOfRoot hα ↔ ∃ c₁ c₂ c₃, x = c₁ • e + c₂ • f + c₃ • ⁅e, f⁆

Tactic:
simp only [sl2SubalgebraOfRoot, IsSl2Triple.mem_toLieSubalgebra_iff]
  generalize_proofs _ _ _ he hf
  obtain ⟨ce, hce⟩ : ∃ c : K, he.choose = c • e := by
    obtain ⟨c, hc⟩ := (finrank_eq_one_iff_of_nonzero' ⟨e, hte⟩ (by simpa using t.e_ne_zero)).mp
      (finrank_rootSpace_eq_one α hα) ⟨_, he.choose_spec.choose_spec.2.1⟩
    exact ⟨c, by simpa using hc.symm⟩
  obtain ⟨cf, hcf⟩ : ∃ c : K, hf.choose = c • f := by
    obtain ⟨c, hc⟩ := (finrank_eq_one_iff_of_nonzero' ⟨f, htf⟩ (by simpa using t.f_ne_zero)).mp
      (finrank_rootSpace_eq_one (-α) (by simpa)) ⟨_, hf.choose_spec.2.2⟩
    exact ⟨c, by simpa using hc.symm⟩
  have hce₀ : ce ≠ 0 := by
    rintro rfl
    simp only [zero_smul] at hce
    exact he.choose_spec.choose_spec.1.e_ne_zero hce
  have hcf₀ : cf ≠ 0 := by
    rintro rfl
    simp only [zero_smul] at hcf
    exact he.choose_spec.choose_spec.1.f_ne_zero hcf
  simp_rw [hcf, hce]
  refine ⟨fun ⟨c₁, c₂, c₃, hx⟩ ↦ ⟨c₁ * ce, c₂ * cf, c₃ * cf * ce, ?_⟩,
    fun ⟨c₁, c₂, c₃, hx⟩ ↦ ⟨c₁ * ce⁻¹, c₂ * cf⁻¹, c₃ * ce⁻¹ * cf⁻¹, ?_⟩⟩
  · simp [hx, mul_smul]
  · simp [hx, mul_smul, hce₀, hcf₀]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: case neg
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
a✝ :
  ∀ (n : ℕ),
    ((reflection hf * reflection hg) ^ ↑n) z =
      z +
          (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)) *
              (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 3) / 2)))) •
            ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R (↑n / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)))) •
          ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
m : ℕ
ht' : t = g x * f y - 2
⊢ (((reflection hg)⁻¹ * (reflection hf)⁻¹) ^ ↑m) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (-↑m / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)

Tactic:
reflection_inv,

Goal state after:
case neg
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
a✝ :
  ∀ (n : ℕ),
    ((reflection hf * reflection hg) ^ ↑n) z =
      z +
          (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)) *
              (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 3) / 2)))) •
            ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R (↑n / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)))) •
          ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
m : ℕ
ht' : t = g x * f y - 2
⊢ ((reflection hg * (reflection hf)⁻¹) ^ ↑m) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (-↑m / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: case neg
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
a✝ :
  ∀ (n : ℕ),
    ((reflection hf * reflection hg) ^ ↑n) z =
      z +
          (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)) *
              (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 3) / 2)))) •
            ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R (↑n / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)))) •
          ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
m : ℕ
ht' : t = g x * f y - 2
⊢ ((reflection hg * (reflection hf)⁻¹) ^ ↑m) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (-↑m / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)

Tactic:
reflection_inv,

Goal state after:
case neg
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
a✝ :
  ∀ (n : ℕ),
    ((reflection hf * reflection hg) ^ ↑n) z =
      z +
          (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)) *
              (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 3) / 2)))) •
            ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑n - 1) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R (↑n / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑n - 2) / 2)))) •
          ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
m : ℕ
ht' : t = g x * f y - 2
⊢ ((reflection hg * reflection hf) ^ ↑m) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (-↑m / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((-↑m - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: case pred
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
t : R
ht : t = f y * g x - 2
S_eval_t_sub_two :
  ∀ (k : ℤ),
    Polynomial.eval t (S R (k - 2)) = (f y * g x - 2) * Polynomial.eval t (S R (k - 1)) - Polynomial.eval t (S R k)
m : ℕ
ih :
  ((reflection hf * reflection hg) ^ (-↑m)) x =
    (Polynomial.eval t (S R (-↑m)) + Polynomial.eval t (S R (-↑m - 1))) • x +
      (Polynomial.eval t (S R (-↑m - 1)) * -g x) • y
⊢ ((reflection hg)⁻¹ * (reflection hf)⁻¹ * (reflection hf * reflection hg) ^ (-↑m)) x =
    (Polynomial.eval t (S R (-1 + -↑m)) + Polynomial.eval t (S R (-1 + -↑m - 1))) • x +
      (Polynomial.eval t (S R (-1 + -↑m - 1)) * -g x) • y

Tactic:
reflection_inv,

Goal state after:
case pred
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
t : R
ht : t = f y * g x - 2
S_eval_t_sub_two :
  ∀ (k : ℤ),
    Polynomial.eval t (S R (k - 2)) = (f y * g x - 2) * Polynomial.eval t (S R (k - 1)) - Polynomial.eval t (S R k)
m : ℕ
ih :
  ((reflection hf * reflection hg) ^ (-↑m)) x =
    (Polynomial.eval t (S R (-↑m)) + Polynomial.eval t (S R (-↑m - 1))) • x +
      (Polynomial.eval t (S R (-↑m - 1)) * -g x) • y
⊢ (reflection hg * (reflection hf)⁻¹ * (reflection hf * reflection hg) ^ (-↑m)) x =
    (Polynomial.eval t (S R (-1 + -↑m)) + Polynomial.eval t (S R (-1 + -↑m - 1))) • x +
      (Polynomial.eval t (S R (-1 + -↑m - 1)) * -g x) • y