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

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
k : ℕ
M₂ : Type w₁
inst✝⁴ : AddCommGroup M₂
inst✝³ : Module R M₂
inst✝² : LieRingModule L M₂
inst✝¹ : LieModule R L M₂
inst✝ : LieModule R L M
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M₂
hf : Function.Surjective ⇑f
n✝ : ℕ
a✝ : lowerCentralSeries R L M₂ n✝ ≤ LieSubmodule.map f (lowerCentralSeries R L M n✝)
⊢ lowerCentralSeries R L M₂ (n✝ + 1) ≤ LieSubmodule.map f (lowerCentralSeries R L M (n✝ + 1))

Tactic:
simp only [lowerCentralSeries_succ, LieSubmodule.map_bracket_eq]

Goal state after:
case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
k : ℕ
M₂ : Type w₁
inst✝⁴ : AddCommGroup M₂
inst✝³ : Module R M₂
inst✝² : LieRingModule L M₂
inst✝¹ : LieModule R L M₂
inst✝ : LieModule R L M
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M₂
hf : Function.Surjective ⇑f
n✝ : ℕ
a✝ : lowerCentralSeries R L M₂ n✝ ≤ LieSubmodule.map f (lowerCentralSeries R L M n✝)
⊢ ⁅⊤, lowerCentralSeries R L M₂ n✝⁆ ≤ ⁅⊤, LieSubmodule.map f (lowerCentralSeries R L M n✝)⁆
Module: Mathlib.FieldTheory.Finiteness

Goal state before:
pp: K : Type u
V : Type v
inst✝² : DivisionRing K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
b : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V)) K V := Basis.ofVectorSpace K V
⊢ IsNoetherian K V ↔ #↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V) < ℵ₀

Tactic:
lt_aleph0_iff_set_finite

Goal state after:
K : Type u
V : Type v
inst✝² : DivisionRing K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
b : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V)) K V := Basis.ofVectorSpace K V
⊢ IsNoetherian K V ↔ (Basis.ofVectorSpaceIndex K V).Finite
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: case inr
G : Type u
inst✝³ : Group G
F : Type v
inst✝² : Field F
inst✝¹ : MulSemiringAction G F
inst✝ : Fintype G
x : F
f g : Polynomial ↥(subfield G F)
hf : f.Monic
hg : g.Monic
hfg : f * g = minpoly G F x
hf2 : f ∣ minpoly G F x
hg2 : g ∣ minpoly G F x
this : Polynomial.eval₂ (subfield G F).subtype x g = 0
⊢ f = 1 ∨ g = 1

Tactic:
· left
    have hg3 : g = minpoly G F x :=
      Polynomial.eq_of_monic_of_associated hg (monic G F x)
        (associated_of_dvd_dvd hg2 <| @of_eval₂ G _ F _ _ _ x g this)
    rwa [← one_mul (minpoly G F x), hg3, mul_left_inj' (monic G F x).ne_zero] at hfg

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

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
S : Set E
h : K ≤ adjoin F S
⊢ restrictScalars F (extendScalars h) = restrictScalars F (adjoin (↥K) S)

Tactic:
rw [extendScalars_restrictScalars, restrictScalars_adjoin]

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
S : Set E
h : K ≤ adjoin F S
⊢ adjoin F S = adjoin F (↑K ∪ S)
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Defs

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝¹⁰ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁹ : Field E
inst✝⁸ : Algebra F E
L : Type u_3
L' : Type u_4
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field L'
inst✝⁵ : Algebra F L
inst✝⁴ : Algebra L E
inst✝³ : Algebra F L'
inst✝² : Algebra L' E
inst✝¹ : IsScalarTower F L E
inst✝ : IsScalarTower F L' E
i : L ≃ₐ[F] L'
hi : ⇑(algebraMap L E) = ⇑(algebraMap L' E) ∘ ⇑i
S : Set E
⊢ restrictScalars F (adjoin L S) = restrictScalars F (adjoin L' S)

Tactic:
apply_fun toSubfield using (fun K K' h ↦ by
    ext x; change x ∈ K.toSubfield ↔ x ∈ K'.toSubfield; rw [h])

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝¹⁰ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁹ : Field E
inst✝⁸ : Algebra F E
L : Type u_3
L' : Type u_4
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field L'
inst✝⁵ : Algebra F L
inst✝⁴ : Algebra L E
inst✝³ : Algebra F L'
inst✝² : Algebra L' E
inst✝¹ : IsScalarTower F L E
inst✝ : IsScalarTower F L' E
i : L ≃ₐ[F] L'
hi : ⇑(algebraMap L E) = ⇑(algebraMap L' E) ∘ ⇑i
S : Set E
⊢ (restrictScalars F (adjoin L S)).toSubfield = (restrictScalars F (adjoin L' S)).toSubfield
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u_1
K : Type u_2
inst✝⁴ : Field k
inst✝³ : Field K
inst✝² : IsAlgClosed k
inst✝¹ : Algebra k K
L : IntermediateField k K
inst✝ : Algebra.IsAlgebraic k ↥L
x : K
hx : x ∈ L
⊢ x ∈ ⊥

Tactic:
by
  obtain ⟨y, hy⟩ := (IsAlgClosed.algebraMap_bijective_of_isIntegral (k := k)).2 (⟨x, hx⟩ : L)
  exact ⟨y, congr_arg (algebraMap L K) hy⟩

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

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
K : IntermediateField F E
⊢ finrank F ↥K = 1 ↔ K = ⊥

Tactic:
rw [← toSubalgebra_inj, ← finrank_eq_finrank_subalgebra, Subalgebra.finrank_eq_one_iff,
    bot_toSubalgebra]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: case insert
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : ι → End R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : ∀ (l : ι) (χ : ι → R), MapsTo (⇑(f l)) (⨅ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i))) (⨅ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i)))
χ₁ χ₂ : ι → R
s : Finset (ι → R)
_n : χ₂ ∉ s
ih : Disjoint (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) (s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))
hχ₁₂✝ : χ₁ ∉ insert χ₂ s
hχ₁₂ : χ₁ ≠ χ₂
hχ₁ : χ₁ ∉ s
y : M
hy : y ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₂ i)
z : M
hz : z ∈ s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
hx : y + z ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)
⊢ y + z ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₂ i)

Tactic:
suffices ∀ l, ∃ (k : ℕ),
      ((f l - algebraMap R (Module.End R M) (χ₂ l)) ^ k) (y + z) ∈
      (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) ⊓
        Finset.sup s fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) by
    simpa [ih.eq_bot, Submodule.mem_bot] using! this

Goal state after:
case insert
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : ι → End R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : ∀ (l : ι) (χ : ι → R), MapsTo (⇑(f l)) (⨅ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i))) (⨅ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i)))
χ₁ χ₂ : ι → R
s : Finset (ι → R)
_n : χ₂ ∉ s
ih : Disjoint (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) (s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))
hχ₁₂✝ : χ₁ ∉ insert χ₂ s
hχ₁₂ : χ₁ ≠ χ₂
hχ₁ : χ₁ ∉ s
y : M
hy : y ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₂ i)
z : M
hz : z ∈ s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
hx : y + z ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)
⊢ ∀ (l : ι),
    ∃ k,
      ((f l - (algebraMap R (End R M)) (χ₂ l)) ^ k) (y + z) ∈
        (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) ⊓ s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

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

Tactic:
have := Fact.mk hf

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

Goal state before:
pp: case insert.refine_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : ι → End R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : ∀ (l : ι) (χ : ι → R), MapsTo (⇑(f l)) (⨅ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i))) (⨅ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i)))
χ₁ χ₂ : ι → R
s : Finset (ι → R)
_n : χ₂ ∉ s
ih : Disjoint (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) (s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))
hχ₁₂✝ : χ₁ ∉ insert χ₂ s
hχ₁₂ : χ₁ ≠ χ₂
hχ₁ : χ₁ ∉ s
y : M
hy : y ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₂ i)
z : M
hz : z ∈ s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
hx : y + z ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)
l : ι
g : End R M := f l - (algebraMap R (End R M)) (χ₂ l)
k : ℕ
hk : (g ^ k) y = 0
aux :
  ∀ (f : End R M) (φ : R) (k : ℕ) (p : Submodule R M),
    MapsTo ⇑f ↑p ↑p → MapsTo ⇑((f - (algebraMap R (End R M)) φ) ^ k) ↑p ↑p
χ : ι → R
x✝ : χ ∈ s
u : M
hu : u ∈ ↑(⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))
⊢ MapsTo (⇑(f l)) (⋂ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i))) (⋂ i, ↑((f i).maxGenEigenspace (χ i)))

Tactic:
exact h l χ

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

Goal state before:
pp: L : Type u_2
inst✝ : LieRing L
h e f : L
ht : IsSl2Triple h e f
⊢ ⁅f, e⁆ = -h

Tactic:
← neg_eq_iff_eq_neg,

Goal state after:
L : Type u_2
inst✝ : LieRing L
h e f : L
ht : IsSl2Triple h e f
⊢ -⁅f, e⁆ = h
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
χ : L → R
m : M
⊢ m ∈ genWeightSpace M χ ↔ ∀ (x : L), ∃ k, (((toEnd R L M) x - χ x • 1) ^ k) m = 0

Tactic:
simp [genWeightSpace, mem_genWeightSpaceOf]

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✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
inst✝³ : IsNoetherian R M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : CharZero R
hs : (range fun n ↦ μ - 2 * ↑n).Infinite
⊢ ∃ n, ((toEnd R L M) f ^ n) m = 0

Tactic:
by_contra! contra

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
h e f : L
m : M
μ : R
t : IsSl2Triple h e f
P : t.HasPrimitiveVectorWith m μ
inst✝³ : IsNoetherian R M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : CharZero R
hs : (range fun n ↦ μ - 2 * ↑n).Infinite
contra : ∀ (n : ℕ), ((toEnd R L M) f ^ n) m ≠ 0
⊢ False
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Sl2

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
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
h e f : L
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Nontrivial M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
t : IsSl2Triple h e f
μ₀ : R
hμ₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvalue μ₀
m₀ : M
hm₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvector μ₀ m₀
evals : ℕ → R := fun n ↦ μ₀ + 2 * ↑n
e_vecs : ℕ → M := fun n ↦ ((toEnd R L M) e ^ n) m₀
⊢ ∃ k, e_vecs k = 0

Tactic:
by_contra! contra

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
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
h e f : L
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : CharZero R
inst✝³ : Nontrivial M
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Module.Finite R M
inst✝ : IsTriangularizable R L M
t : IsSl2Triple h e f
μ₀ : R
hμ₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvalue μ₀
m₀ : M
hm₀ : ((toEnd R L M) h).HasEigenvector μ₀ m₀
evals : ℕ → R := fun n ↦ μ₀ + 2 * ↑n
e_vecs : ℕ → M := fun n ↦ ((toEnd R L M) e ^ n) m₀
contra : ∀ (k : ℕ), e_vecs k ≠ 0
⊢ False
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
y z : L
hy : y ∈ lieSpan R L (range b.e)
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
i : ι
x u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.f)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.f)
hu' : ⁅b.e i, u⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
hv' : ⁅b.e i, v⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
w₁ : L
hw₁ : w₁ ∈ H
w₂ : L
hw₂ : w₂ ∈ b.borelLower
hwu : w₁ + w₂ = ⁅b.e i, u⁆
⊢ ∃ y ∈ H, ∃ z ∈ b.borelLower, y + z = ⁅b.e i, v⁆

Tactic:
simpa only [LieSubmodule.mem_sup] using! hv'

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

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
B : BilinForm K V
W : Submodule K V
b₁ : B.IsRefl
b₂ : (B.restrict W).Nondegenerate
this : W ⊓ B.orthogonal W = ⊥
⊢ finrank K V ≤ finrank K V + finrank K ↥(W ⊓ B.orthogonal ⊤)

Tactic:
exact le_self_add

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

Goal state before:
pp: k : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : LieRingModule L M
inst✝⁸ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁷ : Field k
inst✝⁶ : LieAlgebra k L
inst✝⁵ : Module k M
inst✝⁴ : Module.Finite k M
inst✝³ : LieModule k L M
inst✝² : LinearWeights k L M
inst✝¹ : IsTriangularizable k L M
inst✝ : Nontrivial M
⊢ Nonempty (Weight k L M)

Tactic:
by_contra! contra

Goal state after:
k : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : AddCommGroup M
inst✝⁹ : LieRingModule L M
inst✝⁸ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝⁷ : Field k
inst✝⁶ : LieAlgebra k L
inst✝⁵ : Module k M
inst✝⁴ : Module.Finite k M
inst✝³ : LieModule k L M
inst✝² : LinearWeights k L M
inst✝¹ : IsTriangularizable k L M
inst✝ : Nontrivial M
contra : IsEmpty (Weight k L M)
⊢ False
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: K : Type v
inst✝ : Field K
f : K[X]
⊢ f.natDegree - (X - C (AdjoinRoot.root f.factor)).natDegree = f.natDegree - 1

Tactic:
natDegree_X_sub_C

Goal state after:
K : Type v
inst✝ : Field K
f : K[X]
⊢ f.natDegree - 1 = f.natDegree - 1
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih : ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → (map (algebraMap K (SplittingFieldAux n f)) f).Splits
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hf : f.natDegree = n.succ
⊢ (map (algebraMap K (SplittingFieldAux n.succ f)) f).Splits

Tactic:
algebraMap_succ,

Goal state after:
n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih : ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → (map (algebraMap K (SplittingFieldAux n f)) f).Splits
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hf : f.natDegree = n.succ
⊢ (map ((algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)).comp (AdjoinRoot.of f.factor)) f).Splits
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Semisimple.Basic

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
h₁ : IsLieAbelian ↥(radical R L)
I : LieIdeal R L
h₂ : IsSolvable ↥I
⊢ IsLieAbelian ↥I

Tactic:
LieIdeal.solvable_iff_le_radical

Goal state after:
case mp
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
h₁ : IsLieAbelian ↥(radical R L)
I : LieIdeal R L
h₂ : I ≤ radical R L
⊢ IsLieAbelian ↥I
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih :
  ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → Algebra.adjoin K (f.rootSet (SplittingFieldAux n f)) = ⊤
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hfn : f.natDegree = n.succ
hndf : f.natDegree ≠ 0
hfn0 : f ≠ 0
hmf0 : map (algebraMap K (SplittingFieldAux n.succ f)) f ≠ 0
⊢ Algebra.adjoin K ↑(map (algebraMap K (SplittingFieldAux n.succ f)) f).roots.toFinset = ⊤

Tactic:
algebraMap_succ,

Goal state after:
n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih :
  ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → Algebra.adjoin K (f.rootSet (SplittingFieldAux n f)) = ⊤
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hfn : f.natDegree = n.succ
hndf : f.natDegree ≠ 0
hfn0 : f ≠ 0
hmf0 : map ((algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)).comp (AdjoinRoot.of f.factor)) f ≠ 0
⊢ Algebra.adjoin K
      ↑(map ((algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)).comp (AdjoinRoot.of f.factor))
              f).roots.toFinset =
    ⊤
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝ : Field k
f : k[X]
hf : f.Monic
x✝ : Irreducible f
⊢ (∏ i, map (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (X - C (MvPolynomial.X ⟨⟨f, hf⟩, i⟩))).Splits

Tactic:
exact Splits.prod fun _ _ ↦ (Splits.X_sub_C _).map _

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : Module.Finite R L
⊢ (killingForm R (LieDerivation R L L)).restrict (ad R L).range.toSubmodule = killingForm R ↥(ad R L).range

Tactic:
rw [← (ad_isIdealMorphism R L).eq, ← LieIdeal.killingForm_eq]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : Module.Finite R L
⊢ killingForm R ↥(ad R L).idealRange =
    killingForm R ↥(LieIdeal.toLieSubalgebra R (LieDerivation R L L) (ad R L).idealRange)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Derivation.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ (killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule
x : L
⊢ (ad R L) (D x) ∈ (killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule

Tactic:
simp only [ad_apply_lieDerivation, LieHom.range_toSubmodule, neg_mem_iff]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ (killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule
x : L
⊢ ⁅x, D⁆ ∈ (killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (↑(ad R L)).range
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra K L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : Module.Finite K L
I : LieIdeal K L
x y z : L
hx : x ∈ killingCompl K L I
hy : y ∈ I
⊢ ((LieModule.traceForm K L L) ⁅x, y⁆) z = 0

Tactic:
LieModule.traceForm_apply_lie_apply K L L x y z,

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra K L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : Module.Finite K L
I : LieIdeal K L
x y z : L
hx : x ∈ killingCompl K L I
hy : y ∈ I
⊢ ((LieModule.traceForm K L L) x) ⁅y, z⁆ = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: 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) := ⋯
g : End R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q) := ⋯
x✝ : ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)
⊢ ↑(((toEnd R ↥H ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) u) x✝) = ↑(⁅f, g⁆ x✝)

Tactic:
rw [toEnd_apply_apply, LieSubmodule.coe_bracket, LieSubalgebra.coe_bracket_of_module, ← hyz]

Goal state after:
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' := ⋯ }
g : End R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
  {
    toFun := fun x ↦
      match x with
      | ⟨m, hm⟩ => ⟨⁅z, m⁆, ⋯⟩,
    map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
x✝ : ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)
⊢ ⁅⁅y, z⁆, ↑x✝⁆ = ↑(⁅f, g⁆ x✝)
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))
hb : 0 < b
x : ↥H
hx : x ∈ corootSpace α
N : ℤ → Submodule R M := fun k ↦ ↑(genWeightSpace M (k • α + χ))
h₁ : iSupIndep fun i ↦ N ↑i
h₂ : ∀ (i : ℤ), MapsTo ⇑((toEnd R (↥H) M) x) ↑(N i) ↑(N i)
⊢ ↑(genWeightSpaceChain M α χ p q) = ⨆ i ∈ Finset.Ioo p q, N i

Tactic:
N,

Goal state after:
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))
hb : 0 < b
x : ↥H
hx : x ∈ corootSpace α
N : ℤ → Submodule R M := fun k ↦ ↑(genWeightSpace M (k • α + χ))
h₁ : iSupIndep fun i ↦ N ↑i
h₂ : ∀ (i : ℤ), MapsTo ⇑((toEnd R (↥H) M) x) ↑(N i) ↑(N i)
⊢ ↑(genWeightSpaceChain M α χ p q) = ⨆ i ∈ Finset.Ioo p q, ↑(genWeightSpace M (i • α + χ))
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : FiniteDimensional K L
inst✝² : IsKilling K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
α✝ α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
e : genWeightSpace L (-⇑α) = ⊥
x : L
hx : x ∈ genWeightSpace L ⇑α
x_ne0 : x ≠ 0
y : L
hy : y ∈ rootSpace H (-⇑α)
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0

Tactic:
rw [rootSpace, e] at hy

Goal state after:
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : Field K
inst✝⁴ : LieAlgebra K L
inst✝³ : FiniteDimensional K L
inst✝² : IsKilling K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsTriangularizable K (↥H) L
α✝ α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
e : genWeightSpace L (-⇑α) = ⊥
x : L
hx : x ∈ genWeightSpace L ⇑α
x_ne0 : x ≠ 0
y : L
hy : y ∈ ⊥
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0