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

Goal state before:
pp: case lie.hx.a.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅v, z⁆
⊢ -⁅yc, u⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
neg_mem_iff

Goal state after:
case lie.hx.a.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅v, z⁆
⊢ ⁅yc, u⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝² : Field k
K : Type ?u.6
inst✝¹ : Field K
inst✝ : DecidableEq K
i : k →+* K
f : Monics k
hf : (map i ↑f).Splits
⊢ (map i ↑f).roots.toEnumFinset.card = (↑f).natDegree

Tactic:
by
    rwa [splits_iff_card_roots,
      ← Multiset.card_toEnumFinset, f.2.natDegree_map] at hf

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

Goal state before:
pp: case lie.hx.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅v, z⁆
⊢ -⁅yu, u⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
neg_mem_iff

Goal state after:
case lie.hx.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅v, z⁆
⊢ ⁅yu, u⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: case mul_X
k : Type u
inst✝ : Field k
p : MvPolynomial (Vars k) k
fi : Vars k
ih :
  ∀ (z : AlgebraicClosure k), (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p = z → IsIntegral k ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p)
z : AlgebraicClosure k
hp : (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (p * MvPolynomial.X fi) = z
⊢ IsIntegral k ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (p * MvPolynomial.X fi))

Tactic:
rw [map_mul]
          refine (ih _ rfl).mul ⟨_, fi.1.2, ?_⟩
          simp_rw [← eval_map, Monics.map_eq_prod, eval_prod, Polynomial.map_sub, eval_sub]
          apply Finset.prod_eq_zero (Finset.mem_univ fi.2)
          rw [map_C]
          -- The `erw` is needed here because the `R` in `eval` is `AlgebraicClosure k`,
          -- but this has been unfolded in the arguments of `eval`.
          erw [eval_C]
          simp

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Finiteness.Nilpotent

Goal state before:
pp: case h
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring R
inst✝² : AddCommMonoid M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module.Finite R M
f : End R M
S : Finset M
hS : Submodule.span R ↑S = ⊤
g : M → ℕ
hg : ∀ (m : M), (f ^ g m) m = 0
⊢ f ^ S.sup g = 0

Tactic:
ext m

Goal state after:
case h
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝³ : CommSemiring R
inst✝² : AddCommMonoid M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : Module.Finite R M
f : End R M
S : Finset M
hS : Submodule.span R ↑S = ⊤
g : M → ℕ
hg : ∀ (m : M), (f ^ g m) m = 0
m : M
⊢ (f ^ S.sup g) m = 0 m
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Semisimple

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f g : End R M
μ : R
k : ℕ∞
m : M
hfg : Commute f g
hss : g.IsFinitelySemisimple
hnil : IsNilpotent (f - g)
l : ℕ
p : Submodule R M := (f.genEigenspace μ) ↑l
hm : m ∈ p
h₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
h₂ : MapsTo ⇑(g - (algebraMap R (End R M)) μ) ↑p ↑p
h₃ : MapsTo ⇑(f - g) ↑p ↑p
⊢ g m = μ • m

Tactic:
have h₄ : MapsTo (f - algebraMap R (End R M) μ) p p :=
    mapsTo_genEigenspace_of_comm (Algebra.mul_sub_algebraMap_commutes f μ) μ l

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f g : End R M
μ : R
k : ℕ∞
m : M
hfg : Commute f g
hss : g.IsFinitelySemisimple
hnil : IsNilpotent (f - g)
l : ℕ
p : Submodule R M := (f.genEigenspace μ) ↑l
hm : m ∈ p
h₁ : MapsTo ⇑g ↑p ↑p
h₂ : MapsTo ⇑(g - (algebraMap R (End R M)) μ) ↑p ↑p
h₃ : MapsTo ⇑(f - g) ↑p ↑p
h₄ : MapsTo ⇑(f - (algebraMap R (End R M)) μ) ↑p ↑p
⊢ g m = μ • m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case lie.hy.a.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅u, z⁆
⊢ -⁅yc, v⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
neg_mem_iff

Goal state after:
case lie.hy.a.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅u, z⁆
⊢ ⁅yc, v⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
χ₁ χ₂ : L → R
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
f : ℕ → L → R := fun k ↦ k • χ₁ + χ₂
k l : ℕ
hkl : ↑k • χ₁ = ↑l • χ₁
⊢ k = l

Tactic:
exact Nat.cast_inj.mp <| smul_left_injective ℤ hχ₁ hkl

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

Goal state before:
pp: case lie.hy.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅u, z⁆
⊢ -⁅yu, v⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
neg_mem_iff

Goal state after:
case lie.hy.a
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 : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
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)
aux : yc + yl + yu = ⁅u, z⁆
⊢ ⁅yu, v⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
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) ⁅x, y⁆) z = ((traceForm R L M) x) ⁅y, z⁆

Tactic:
calc traceForm R L M ⁅x, y⁆ z
      = trace R _ (φ ⁅x, y⁆ ∘ₗ φ z) := by simp only [traceForm_apply_apply]
    _ = trace R _ ((φ x * φ y - φ y * φ x) * φ z) := ?_
    _ = trace R _ (φ x * (φ y * φ z)) - trace R _ (φ y * (φ x * φ z)) := ?_
    _ = trace R _ (φ x * (φ y * φ z)) - trace R _ (φ x * (φ z * φ y)) := ?_
    _ = traceForm R L M x ⁅y, z⁆ := ?_

Goal state after:
case calc_1
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
⊢ (trace R M) (φ ⁅x, y⁆ ∘ₗ φ z) = (trace R M) ((φ x * φ y - φ y * φ x) * φ z)

case calc_2
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
⊢ (trace R M) ((φ x * φ y - φ y * φ x) * φ z) = (trace R M) (φ x * (φ y * φ z)) - (trace R M) (φ y * (φ x * φ z))

case calc_3
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
⊢ (trace R M) (φ x * (φ y * φ z)) - (trace R M) (φ y * (φ x * φ z)) =
    (trace R M) (φ x * (φ y * φ z)) - (trace R M) (φ x * (φ z * φ y))

case calc_4
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
⊢ (trace R M) (φ x * (φ y * φ z)) - (trace R M) (φ x * (φ z * φ y)) = ((traceForm R L M) x) ⁅y, z⁆
Module: Mathlib.LinearAlgebra.FiniteSpan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
Φ : Set M
hΦ₁ : Φ.Finite
hΦ₂ : span R Φ = ⊤
e : M ≃ₗ[R] M
he : BijOn (⇑e) Φ Φ
e' : ↑Φ ≃ ↑Φ := BijOn.equiv (⇑e) he
this : Finite ↑Φ
k : ℕ
hk₀ : k > 0
hk : IsPeriodicPt (fun x ↦ e' * x) k 1
⊢ IsPeriodicPt (fun x ↦ e * x) k 1

Tactic:
ext m

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
Φ : Set M
hΦ₁ : Φ.Finite
hΦ₂ : span R Φ = ⊤
e : M ≃ₗ[R] M
he : BijOn (⇑e) Φ Φ
e' : ↑Φ ≃ ↑Φ := BijOn.equiv (⇑e) he
this : Finite ↑Φ
k : ℕ
hk₀ : k > 0
hk : IsPeriodicPt (fun x ↦ e' * x) k 1
m : M
⊢ ((fun x ↦ e * x)^[k] 1) m = 1 m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
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✝ : IsTrivial L M
x y : L
⊢ φ x ∘ₗ φ y = 0

Tactic:
ext m

Goal state after:
R : Type u_1
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✝ : IsTrivial L M
x y : L
m : M
⊢ (φ x ∘ₗ φ y) m = 0 m
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.Sequence

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : Ring R
S : Sequence R
m : ℕ
hCoeff : ∀ i < m, IsUnit (↑S i).leadingCoeff
a✝ : Nontrivial R
n : ℕ
ih : ∀ m_1 < n, ∀ ⦃P : R[X]⦄, P ∈ degreeLT R m → P.natDegree = m_1 → P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
P : R[X]
hP : P ∈ degreeLT R m
hp : P.natDegree = n
p_ne_zero : P ≠ 0
hn : n < m
u : R
leftinv : (↑S n).leadingCoeff * u = 1
rightinv : u * (↑S n).leadingCoeff = 1
head : R[X] := P.leadingCoeff • u • ↑S n
tail : R[X] := P - head
head_mem_span : head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
tail_eq_zero : ¬tail = 0
this : tail.degree < ↑n
⊢ P - head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)

Tactic:
refine ih tail.natDegree ((natDegree_lt_iff_degree_lt tail_eq_zero).mpr this) ?_ rfl

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
S : Sequence R
m : ℕ
hCoeff : ∀ i < m, IsUnit (↑S i).leadingCoeff
a✝ : Nontrivial R
n : ℕ
ih : ∀ m_1 < n, ∀ ⦃P : R[X]⦄, P ∈ degreeLT R m → P.natDegree = m_1 → P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
P : R[X]
hP : P ∈ degreeLT R m
hp : P.natDegree = n
p_ne_zero : P ≠ 0
hn : n < m
u : R
leftinv : (↑S n).leadingCoeff * u = 1
rightinv : u * (↑S n).leadingCoeff = 1
head : R[X] := P.leadingCoeff • u • ↑S n
tail : R[X] := P - head
head_mem_span : head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
tail_eq_zero : ¬tail = 0
this : tail.degree < ↑n
⊢ P - head ∈ degreeLT R m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : IsKilling R L
inst✝² : IsNoetherian R L
inst✝¹ : IsArtinian R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
h : Codisjoint H.toSubmodule ↑(LieModule.posFittingComp R (↥H) L)
this : ∀ m₀ ∈ H, ∀ m₁ ∈ LieModule.posFittingComp R (↥H) L, ((killingForm R L) m₀) m₁ = 0
⊢ LinearMap.ker ((killingForm R L).restrict H.toSubmodule) = ⊥

Tactic:
simp [LinearMap.BilinForm.ker_restrict_eq_of_codisjoint h this]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : IsKilling R L
inst✝² : IsNoetherian R L
inst✝¹ : IsArtinian R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
h : Codisjoint H.toSubmodule ↑(LieModule.posFittingComp R (↥H) L)
⊢ LinearMap.ker ((killingForm R L).restrict H.toSubmodule) = ⊥

Tactic:
suffices this : ∀ m₀ ∈ H, ∀ m₁ ∈ LieModule.posFittingComp R H L, killingForm R L m₀ m₁ = 0 by
    simp [LinearMap.BilinForm.ker_restrict_eq_of_codisjoint h this]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : IsKilling R L
inst✝² : IsNoetherian R L
inst✝¹ : IsArtinian R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
h : Codisjoint H.toSubmodule ↑(LieModule.posFittingComp R (↥H) L)
⊢ ∀ m₀ ∈ H, ∀ m₁ ∈ LieModule.posFittingComp R (↥H) L, ((killingForm R L) m₀) m₁ = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: case pos
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
y✝ : L
β : ↥H → K
y : L
hy : y ∈ rootSpace H β
hαβ : α + β = 0
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0 y

pp: case neg
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
y✝ : L
β : ↥H → K
y : L
hy : y ∈ rootSpace H β
hαβ : ¬α + β = 0
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0 y

Tactic:
· exact hx' _ (add_eq_zero_iff_neg_eq.mp hαβ ▸ hy)

Goal state after:
case neg
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
y✝ : L
β : ↥H → K
y : L
hy : y ∈ rootSpace H β
hαβ : ¬α + β = 0
⊢ ((killingForm K L) x) y = 0 y
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝³ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : Free R M
inst✝ : Module.Finite R M
z : L
hzc : z ∈ LieAlgebra.center R L
x : L
A : Type u_1 := AlgebraicClosure (FractionRing R)
hz : 1 ⊗ₜ[R] z ∈ lowerCentralSeries A (A ⊗[R] L) (A ⊗[R] L) 1
⊢ 1 ⊗ₜ[R] z ∈ LieAlgebra.center A (A ⊗[R] L)

Tactic:
simp only [mem_maxTrivSubmodule] at hzc ⊢

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝³ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : Free R M
inst✝ : Module.Finite R M
z x : L
A : Type u_1 := AlgebraicClosure (FractionRing R)
hz : 1 ⊗ₜ[R] z ∈ lowerCentralSeries A (A ⊗[R] L) (A ⊗[R] L) 1
hzc : ∀ (x : L), ⁅x, z⁆ = 0
⊢ ∀ (x : A ⊗[R] L), ⁅x, 1 ⊗ₜ[R] z⁆ = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case lie.a.a.a.a.a.a.a.a
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 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 : L
hzc : zc ∈ H
zl : L
hzl : zl ∈ lieSpan R L (range b.f)
zu : L
hzu : zu ∈ lieSpan R L (range b.e)
hy✝ : zc + zl + zu ∈ lieSpan R L (range b.e ∪ range b.f)
hv : zc + zl + zu ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
⊢ -⁅zc, yl⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
neg_mem_iff

Goal state after:
case lie.a.a.a.a.a.a.a.a
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 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 : L
hzc : zc ∈ H
zl : L
hzl : zl ∈ lieSpan R L (range b.f)
zu : L
hzu : zu ∈ lieSpan R L (range b.e)
hy✝ : zc + zl + zu ∈ lieSpan R L (range b.e ∪ range b.f)
hv : zc + zl + zu ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
⊢ ⁅zc, yl⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case lie.a.a.a.a.a.a.a
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 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 : L
hzc : zc ∈ H
zl : L
hzl : zl ∈ lieSpan R L (range b.f)
zu : L
hzu : zu ∈ lieSpan R L (range b.e)
hy✝ : zc + zl + zu ∈ lieSpan R L (range b.e ∪ range b.f)
hv : zc + zl + zu ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
⊢ -⁅zc, yu⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
neg_mem_iff

Goal state after:
case lie.a.a.a.a.a.a.a
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 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 : L
hzc : zc ∈ H
zl : L
hzl : zl ∈ lieSpan R L (range b.f)
zu : L
hzu : zu ∈ lieSpan R L (range b.e)
hy✝ : zc + zl + zu ∈ lieSpan R L (range b.e ∪ range b.f)
hv : zc + zl + zu ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
⊢ ⁅zc, yu⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
h : f x = 2
⊢ preReflection ((preReflection x f) y) ((preReflection f ((Dual.eval R M) x)) g) =
    preReflection x f ∘ₗ preReflection y g ∘ₗ preReflection x f

Tactic:
ext m

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
h : f x = 2
m : M
⊢ (preReflection ((preReflection x f) y) ((preReflection f ((Dual.eval R M) x)) g)) m =
    (preReflection x f ∘ₗ preReflection y g ∘ₗ preReflection x f) m
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
x : M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hp : Disjoint p (R ∙ x)
h' : p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h)
y : M
hy : y ∈ p
⊢ x ≠ 0

Tactic:
rintro rfl

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
p : Submodule R M
y : M
hy : y ∈ p
h : f 0 = 2
hp : Disjoint p (R ∙ 0)
h' : p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h)
⊢ False