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

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 : LieRing.IsNilpotent L
M₂ : Type u_5
inst✝³ : AddCommGroup M₂
inst✝² : Module R M₂
inst✝¹ : LieRingModule L M₂
inst✝ : LieModule R L M₂
χ : L → R
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M₂
m : M
hm : m ∈ genWeightSpace M χ
x : L
this : ((toEnd R L M₂) x - χ x • 1) ∘ₗ ↑f = ↑f ∘ₗ ((toEnd R L M) x - χ x • 1)
k : ℕ
h : (((toEnd R L M) x - χ x • 1) ^ k) m = 0
⊢ ∃ k, (((toEnd R L M₂) x - χ x • 1) ^ k) (f m) = 0

Tactic:
refine ⟨k, ?_⟩

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 : LieRing.IsNilpotent L
M₂ : Type u_5
inst✝³ : AddCommGroup M₂
inst✝² : Module R M₂
inst✝¹ : LieRingModule L M₂
inst✝ : LieModule R L M₂
χ : L → R
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M₂
m : M
hm : m ∈ genWeightSpace M χ
x : L
this : ((toEnd R L M₂) x - χ x • 1) ∘ₗ ↑f = ↑f ∘ₗ ((toEnd R L M) x - χ x • 1)
k : ℕ
h : (((toEnd R L M) x - χ x • 1) ^ k) m = 0
⊢ (((toEnd R L M₂) x - χ x • 1) ^ k) (f m) = 0
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
⊢ H.toSubmodule = Submodule.span R (range b.h)

Tactic:
by
  conv_lhs => rw [b.cartan_eq_lieSpan]
  apply coe_lieSpan_eq_span_of_forall_lie_eq_zero
  rintro - ⟨i, rfl⟩ - ⟨j, rfl⟩
  exact b.lie_h_h i j

Goal state after:
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ (sSup Ta ⊔ sSup Tb) ⊓ (sSup Ta ⊔ sSup Tc) = sSup Ta ⊔ sSup Tb ⊓ sSup Tc

Tactic:
← sSup_union,

Goal state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ sSup (Ta ∪ Tb) ⊓ (sSup Ta ⊔ sSup Tc) = sSup Ta ⊔ sSup Tb ⊓ sSup Tc
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ sSup (Ta ∪ Tb) ⊓ (sSup Ta ⊔ sSup Tc) = sSup Ta ⊔ sSup Tb ⊓ sSup Tc

Tactic:
← sSup_union,

Goal state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ sSup (Ta ∪ Tb) ⊓ sSup (Ta ∪ Tc) = sSup Ta ⊔ sSup Tb ⊓ sSup Tc
Module: Mathlib.Order.BooleanGenerators

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ (sSup Ta ⊔ sSup Tb) ⊓ (sSup Ta ⊔ sSup Tc) = sSup Ta ⊔ sSup Tb ⊓ sSup Tc

Tactic:
rw [← sSup_union, ← sSup_union, ← hS.sSup_inter hTb hTc, ← hS.sSup_inter, ← sSup_union]

Goal state after:
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ sSup ((Ta ∪ Tb) ∩ (Ta ∪ Tc)) = sSup (Ta ∪ Tb ∩ Tc)

case hT₁
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ Ta ∪ Tb ⊆ S

case hT₂
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
h : sSup S = ⊤
Ta : Set α
hTa : Ta ⊆ S
Tb : Set α
hTb : Tb ⊆ S
Tc : Set α
hTc : Tc ⊆ S
⊢ Ta ∪ Tc ⊆ S
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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ x ∈ sSup {I} ⊔ sSup ({I' | IsAtom I'} \ {I})

Tactic:
← sSup_union,

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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ x ∈ sSup ({I} ∪ {I' | IsAtom I'} \ {I})
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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ x ∈ sSup {I' | IsAtom I'}

pp: 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
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ {I} ⊆ {I' | IsAtom I'}

Tactic:
IsSemisimple.sSup_atoms_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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ x ∈ ⊤

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
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ {I} ⊆ {I' | IsAtom I'}
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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
J' : LieIdeal R L :=
  let __spread.0 := Submodule.map ↑I.incl ↑J;
  { toSubmodule := __spread.0, lie_mem := ⋯ }
hJ : ¬J = ⊤
this : J' = ⊥
⊢ J = ⊥

Tactic:
rw [eq_bot_iff] at this ⊢
      intro x hx
      suffices x ∈ J → x = 0 from this hx
      have := @this x.1
      simp only [LieIdeal.incl_coe, LieIdeal.toLieSubalgebra_toSubmodule,
        LieSubmodule.mem_mk_iff', Submodule.mem_map, LieSubmodule.mem_toSubmodule, Subtype.exists,
        LieSubmodule.mem_bot, ZeroMemClass.coe_eq_zero, forall_exists_index, and_imp, J'] at this
      exact fun _ ↦ this (↑x) x.property hx rfl

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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
J' : LieIdeal R L := ⋯
hJ : ¬J = ⊤
⊢ J' < I

Tactic:
rw [lt_iff_le_and_ne]

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✝ : IsSemisimple R L
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
J' : LieIdeal R L :=
  let __spread.0 := Submodule.map ↑I.incl ↑J;
  { toSubmodule := __spread.0, lie_mem := ⋯ }
hJ : ¬J = ⊤
⊢ J' ≤ I ∧ J' ≠ I
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
⊢ Disjoint I (killingCompl K L I)

Tactic:
suffices IsLieAbelian (I ⊓ I.killingCompl : LieIdeal K L) by
    rw [disjoint_iff]
    exact IsKilling.ideal_eq_bot_of_isLieAbelian _

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
⊢ IsLieAbelian ↥(I ⊓ killingCompl K L I)
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 : Free R M
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : LinearWeights R L M
χ : L → R
x y : L
d : ℕ := finrank R ↥(genWeightSpace M χ)
h₁ : χ y • d • χ x - χ y • χ x • ↑d = 0
h₂ : χ x • d • χ y = d • (χ x * χ y)
this :
  (trace R ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ))
      ((shiftedGenWeightSpace.shift R L M χ).conj
        (((toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ)) x - χ x • LinearMap.id) ∘ₗ
          ((toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ)) y - χ y • LinearMap.id))) =
    0
⊢ ((traceForm R L ↥(genWeightSpace M χ)) x) y = d • (χ x * χ y)

Tactic:
LinearMap.trace_conj',

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 : Free R M
inst✝⁴ : IsDomain R
inst✝³ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : LinearWeights R L M
χ : L → R
x y : L
d : ℕ := finrank R ↥(genWeightSpace M χ)
h₁ : χ y • d • χ x - χ y • χ x • ↑d = 0
h₂ : χ x • d • χ y = d • (χ x * χ y)
this :
  (trace R ↥(genWeightSpace M χ))
      (((toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ)) x - χ x • LinearMap.id) ∘ₗ
        ((toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ)) y - χ y • LinearMap.id)) =
    0
⊢ ((traceForm R L ↥(genWeightSpace M χ)) x) y = d • (χ x * χ y)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PerfectPairing.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_5
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : AddCommGroup N
inst✝³ : Field K
inst✝² : Module K M
inst✝¹ : Module K N
p : M →ₗ[K] N →ₗ[K] K
inst✝ : FiniteDimensional K M
h : Injective ⇑p
h' : Injective ⇑p.flip
⊢ Surjective ⇑p.flip

Tactic:
have : FiniteDimensional K N := FiniteDimensional.of_injective p.flip h'
    rwa [← p.flip.flip_injective_iff₁, LinearMap.flip_flip]

Goal state after:
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
in_span : ↑S n ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
smul_span : (P.leadingCoeff • u) • ↑S n ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
⊢ head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)

Tactic:
smul_assoc

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
in_span : ↑S n ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
smul_span : P.leadingCoeff • u • ↑S n ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
⊢ head ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)
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✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hS₀ : S ∈ K[(ad K L) x]
hN : _root_.IsNilpotent N
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple

Tactic:
replace hS₀ : Commute (ad K L x) S := Algebra.commute_of_mem_adjoin_self hS₀

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✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent N
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple
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 : z ∈ ⁅⊤, ⊤⁆
⊢ 1 ⊗ₜ[R] z ∈ ⁅⊤, ⊤⁆

Tactic:
rw [← LieSubmodule.baseChange_top, ← LieSubmodule.lie_baseChange]

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 : L
hzc : z ∈ LieAlgebra.center R L
x : L
A : Type u_1 := AlgebraicClosure (FractionRing R)
hz : z ∈ ⁅⊤, ⊤⁆
⊢ 1 ⊗ₜ[R] z ∈ LieSubmodule.baseChange A ⁅⊤, ⊤⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
x y : L
hxy : ∀ (χ : Weight K L M), MapsTo ⇑((toEnd K L M) x ∘ₗ (toEnd K L M) y) ↑(genWeightSpace M ⇑χ) ↑(genWeightSpace M ⇑χ)
⊢ ((traceForm K L M) x) y = ∑ χ, finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (χ x * χ y)

Tactic:
have hds := DirectSum.isInternal_submodule_of_iSupIndep_of_iSup_eq_top
    (LieSubmodule.iSupIndep_toSubmodule.mpr <| iSupIndep_genWeightSpace' K L M)
    (LieSubmodule.iSup_toSubmodule_eq_top.mpr <| iSup_genWeightSpace_eq_top' K L M)
  simp_rw [traceForm_apply_apply, LinearMap.trace_eq_sum_trace_restrict hds hxy,
    ← traceForm_genWeightSpace_eq K L M _ x y]
  rfl

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

Goal state before:
pp: case neg_add_one
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval 1 (T R (-↑n)) = 1
ih2 : eval 1 (T R (-↑n + 1)) = 1
⊢ eval 1 (T R (-↑n - 1)) = 1

Tactic:
simp [T_sub_one, -T_neg, ih1, ih2]

Goal state after:
case neg_add_one
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval 1 (T R (-↑n)) = 1
ih2 : eval 1 (T R (-↑n + 1)) = 1
⊢ 2 - 1 = 1
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval 0 (T R (↑n + 1)) = ↑(if Even (↑n + 1) then ↑((↑n + 1) / 2).negOnePow else 0)
ih2 : eval 0 (T R ↑n) = ↑(if Even ↑n then ↑(↑n / 2).negOnePow else 0)
⊢ eval 0 (T R (↑n + 2)) = ↑(if Even (↑n + 2) then ↑((↑n + 2) / 2).negOnePow else 0)

Tactic:
have : ((n : ℤ) + 2) / 2 = (n : ℤ) / 2 + 1 := by lia

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval 0 (T R (↑n + 1)) = ↑(if Even (↑n + 1) then ↑((↑n + 1) / 2).negOnePow else 0)
ih2 : eval 0 (T R ↑n) = ↑(if Even ↑n then ↑(↑n / 2).negOnePow else 0)
this : (↑n + 2) / 2 = ↑n / 2 + 1
⊢ eval 0 (T R (↑n + 2)) = ↑(if Even (↑n + 2) then ↑((↑n + 2) / 2).negOnePow else 0)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁶ : Finite ι
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝² : Fintype ι
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : CharZero R
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
x : L
hx : x ∈ b.borelUpper
⊢ x ∈ lieSpan R L (range b.e)

Tactic:
simpa [borelUpper] using hx

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

Goal state before:
pp: case mem
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁶ : Finite ι
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝² : Fintype ι
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : CharZero R
this : IsLieAbelian ↥H := isLieAbelian_cartan b
x u : L
hu : u ∈ range b.e
⊢ u ∈ ⨆ n, ⨆ (_ : n ≠ 0), rootSpace H (∑ i, n i • ⇑(b.baseSupp i))

Tactic:
obtain ⟨i, rfl⟩ := hu
    apply LieSubmodule.mem_iSup_of_mem (Pi.single i 1)
    simp only [ne_eq, Pi.single_eq_zero_iff, one_ne_zero, not_false_eq_true, nsmul_eq_mul, iSup_pos,
      LieModule.mem_genWeightSpace, Finset.sum_apply, Pi.mul_apply, Pi.natCast_apply,
      Subtype.forall, toEnd_mk]
    exact fun y hy ↦ ⟨1, by simp [Pi.single_apply]⟩

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

Goal state before:
pp: case add_two
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval 0 (U R (↑n + 1)) = ↑(if Even (↑n + 1) then ↑((↑n + 1) / 2).negOnePow else 0)
ih2 : eval 0 (U R ↑n) = ↑(if Even ↑n then ↑(↑n / 2).negOnePow else 0)
⊢ eval 0 (U R (↑n + 2)) = ↑(if Even (↑n + 2) then ↑((↑n + 2) / 2).negOnePow else 0)

Tactic:
have : ((n : ℤ) + 2) / 2 = (n : ℤ) / 2 + 1 := by lia

Goal state after:
case add_two
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
n : ℕ
ih1 : eval 0 (U R (↑n + 1)) = ↑(if Even (↑n + 1) then ↑((↑n + 1) / 2).negOnePow else 0)
ih2 : eval 0 (U R ↑n) = ↑(if Even ↑n then ↑(↑n / 2).negOnePow else 0)
this : (↑n + 2) / 2 = ↑n / 2 + 1
⊢ eval 0 (U R (↑n + 2)) = ↑(if Even (↑n + 2) then ↑((↑n + 2) / 2).negOnePow else 0)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: case succ
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
m : ℕ
ih :
  ((reflection hf * reflection hg) ^ 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)
⊢ ((reflection hf * reflection hg) ^ (m + 1)) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑(m + 1) - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((↑(m + 1) - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑(m + 1) - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((↑(m + 1) - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (↑(m + 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑(m + 1) - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)

Tactic:
| succ m ih =>

Goal state after:
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 y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
m : ℤ
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
⊢ ((reflection hf * reflection hg) ^ 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:
induction m using Int.negInduction with
  | nat m => exact_mod_cast reflection_mul_reflection_pow_apply hf hg m z t ht
  | neg _ m =>
    have ht' : t = g x * f y - 2 := by rwa [mul_comm (g x)]
    rw [zpow_neg, ← inv_zpow, mul_inv_rev, reflection_inv, reflection_inv, zpow_natCast,
      reflection_mul_reflection_pow_apply hg hf m z t ht', add_right_comm z]
    have aux (a b : ℤ) (hab : a + b = -3 := by lia) : a / 2 = -(b / 2) - 2 := by lia
    rw [aux (-m - 3) m, aux (-m - 2) (m - 1), aux (-m - 1) (m - 2), aux (-m) (m - 3)]
    simp only [S_neg_sub_two, Polynomial.eval_neg]
    ring_nf

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: case succ
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 hf * reflection hg) ^ (↑m + 1)) x =
    (Polynomial.eval t (S R (↑m + 1)) + Polynomial.eval t (S R (↑m + 1 - 1))) • x +
      (Polynomial.eval t (S R (↑m + 1 - 1)) * -g x) • y

Tactic:
| succ m ih =>

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PerfectPairing.Restrict

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module L M
inst✝⁴ : Module L N
inst✝³ : Module K M
inst✝² : Module K N
inst✝¹ : IsScalarTower K L M
p : M →ₗ[L] N →ₗ[L] L
inst✝ : p.IsPerfPair
M' : Submodule K M
N' : Submodule K N
hM : span L ↑M' = ⊤
hN : span L ↑N' = ⊤
hp : ∀ x ∈ M', ∀ y ∈ N', (p x) y ∈ (algebraMap K L).range
this✝¹ : IsReflexive L M
this✝ : IsReflexive L N
v : Set M
hv₁ : v ⊆ ↑M'
hv₂ : span L v = ⊤
hv₃ : LinearIndependent L Subtype.val
b : Basis { x // x ∈ v } L M := Basis.mk hv₃ ⋯
this : Fintype ↑v
v' : ↑v → ↥M' := fun i ↦ ⟨↑i, ⋯⟩
hv' : LinearIndependent (ι := ↑v) K v'
⊢ span K v = M'

Tactic:
refine le_antisymm (Submodule.span_le.mpr hv₁) fun m hm ↦ ?_

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : Field K
inst✝⁹ : Field L
inst✝⁸ : Algebra K L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module L M
inst✝⁴ : Module L N
inst✝³ : Module K M
inst✝² : Module K N
inst✝¹ : IsScalarTower K L M
p : M →ₗ[L] N →ₗ[L] L
inst✝ : p.IsPerfPair
M' : Submodule K M
N' : Submodule K N
hM : span L ↑M' = ⊤
hN : span L ↑N' = ⊤
hp : ∀ x ∈ M', ∀ y ∈ N', (p x) y ∈ (algebraMap K L).range
this✝¹ : IsReflexive L M
this✝ : IsReflexive L N
v : Set M
hv₁ : v ⊆ ↑M'
hv₂ : span L v = ⊤
hv₃ : LinearIndependent L Subtype.val
b : Basis { x // x ∈ v } L M := Basis.mk hv₃ ⋯
this : Fintype ↑v
v' : ↑v → ↥M' := fun i ↦ ⟨↑i, ⋯⟩
hv' : LinearIndependent (ι := ↑v) K v'
m : M
hm : m ∈ M'
⊢ m ∈ span K v
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.RationalRoot

Goal state before:
pp: case pos
A : Type u_1
K : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing A
inst✝⁴ : IsDomain A
inst✝³ : UniqueFactorizationMonoid A
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra A K
inst✝ : IsFractionRing A K
p : A[X]
r : K
hr : (aeval r) p = 0
j : ℕ
hj : j ≠ p.natDegree
h : j < p.natDegree
⊢ ↑(den A r) ∣ (p.scaleRoots ↑(den A r)).coeff j * num A r ^ j

Tactic:
rw [coeff_scaleRoots]

Goal state after:
case pos
A : Type u_1
K : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing A
inst✝⁴ : IsDomain A
inst✝³ : UniqueFactorizationMonoid A
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Algebra A K
inst✝ : IsFractionRing A K
p : A[X]
r : K
hr : (aeval r) p = 0
j : ℕ
hj : j ≠ p.natDegree
h : j < p.natDegree
⊢ ↑(den A r) ∣ p.coeff j * ↑(den A r) ^ (p.natDegree - j) * num A r ^ j
Module: Mathlib.Algebra.Ring.Torsion

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : Ring R
inst✝¹ : Monoid M
inst✝ : IsMulTorsionFree M
f : R →* M
x : R
⊢ f (-x) = f x

Tactic:
by rw [← neg_one_mul, map_mul, map_neg_one, one_mul]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Valuation.ValuationRing

Goal state before:
pp: A : Type u
inst✝² : CommRing A
K : Type v
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra A K
x : ValueGroup A K
⊢ ∀ (a b : K), (MulAction.orbitRel Aˣ K) a b → Quotient.mk'' a⁻¹ = Quotient.mk'' b⁻¹

Tactic:
rintro _ a ⟨b, rfl⟩

Goal state after:
A : Type u
inst✝² : CommRing A
K : Type v
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra A K
x : ValueGroup A K
a : K
b : Aˣ
⊢ Quotient.mk'' ((fun m ↦ m • a) b)⁻¹ = Quotient.mk'' a⁻¹
Module: Mathlib.RingTheory.AdicCompletion.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
I : Ideal R
M : Type u_4
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
N : Type u_5
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module R N
x✝ : Hausdorffification I M
x : M
hx : ∀ (n : ℕ), Quotient.mk'' x ≡ 0 [SMOD I ^ n • ⊤]
n : ℕ
this : Submodule.comap (⨅ n, I ^ n • ⊤).mkQ (Submodule.map (⨅ n, I ^ n • ⊤).mkQ (I ^ n • ⊤)) = I ^ n • ⊤
⊢ (⨅ n, I ^ n • ⊤).mkQ x ≡ 0 [SMOD I ^ n • ⊤]

Tactic:
exact hx n

Goal state after: