Module: Mathlib.NumberTheory.RamificationInertia.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u
inst✝¹⁶ : CommRing R
S : Type v
inst✝¹⁵ : CommRing S
inst✝¹⁴ : Algebra R S
p : Ideal R
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : Algebra R K
L : Type u_2
inst✝¹¹ : Field L
inst✝¹⁰ : Algebra S L
inst✝⁹ : IsFractionRing S L
inst✝⁸ : IsDomain R
inst✝⁷ : IsDomain S
inst✝⁶ : Algebra K L
inst✝⁵ : Module.Finite R S
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R S L
inst✝² : IsScalarTower R K L
inst✝¹ : Algebra.IsAlgebraic R S
inst✝ : IsTorsionFree R K
hp : p ≠ ⊤
b : Set S
hb' : Submodule.span R b ⊔ Submodule.restrictScalars R (map f p) = ⊤
hRL : Function.Injective ⇑(algebraMap R L)
M : Submodule R S := Submodule.span R b
n : ℕ
a : Fin n → S ⧸ M
ha : Submodule.span R (Set.range a) = ⊤
smul_top_eq : p • ⊤ = ⊤
exists_sum : ∀ (x : S ⧸ M), ∃ a', (∀ (i : Fin n), a' i ∈ p) ∧ ∑ i, a' i • a i = x
A' : Fin n → Fin n → R
hA'p : ∀ (i i_1 : Fin n), A' i i_1 ∈ p
hA' : ∀ (i : Fin n), ∑ i_1, A' i i_1 • a i_1 = a i
A : Matrix (Fin n) (Fin n) R := Matrix.of A' - 1
B : Matrix (Fin n) (Fin n) R := A.adjugate
A_smul : ∀ (i : Fin n), ∑ j, A i j • a j = 0
d_smul : ∀ (i : Fin n), A.det • a i = 0
span_d : Submodule.restrictScalars R (S ∙ f A.det) ≤ M
⊢ ⊤ = Submodule.restrictScalars K (span {(algebraMap R L) A.det})

pp: case refine_2
R : Type u
inst✝¹⁶ : CommRing R
S : Type v
inst✝¹⁵ : CommRing S
inst✝¹⁴ : Algebra R S
p : Ideal R
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : Algebra R K
L : Type u_2
inst✝¹¹ : Field L
inst✝¹⁰ : Algebra S L
inst✝⁹ : IsFractionRing S L
inst✝⁸ : IsDomain R
inst✝⁷ : IsDomain S
inst✝⁶ : Algebra K L
inst✝⁵ : Module.Finite R S
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R S L
inst✝² : IsScalarTower R K L
inst✝¹ : Algebra.IsAlgebraic R S
inst✝ : IsTorsionFree R K
hp : p ≠ ⊤
b : Set S
hb' : Submodule.span R b ⊔ Submodule.restrictScalars R (map f p) = ⊤
hRL : Function.Injective ⇑(algebraMap R L)
M : Submodule R S := Submodule.span R b
n : ℕ
a : Fin n → S ⧸ M
ha : Submodule.span R (Set.range a) = ⊤
smul_top_eq : p • ⊤ = ⊤
exists_sum : ∀ (x : S ⧸ M), ∃ a', (∀ (i : Fin n), a' i ∈ p) ∧ ∑ i, a' i • a i = x
A' : Fin n → Fin n → R
hA'p : ∀ (i i_1 : Fin n), A' i i_1 ∈ p
hA' : ∀ (i : Fin n), ∑ i_1, A' i i_1 • a i_1 = a i
A : Matrix (Fin n) (Fin n) R := Matrix.of A' - 1
B : Matrix (Fin n) (Fin n) R := A.adjugate
A_smul : ∀ (i : Fin n), ∑ j, A i j • a j = 0
d_smul : ∀ (i : Fin n), A.det • a i = 0
span_d : Submodule.restrictScalars R (S ∙ f A.det) ≤ M
⊢ Submodule.restrictScalars K (span {(algebraMap R L) A.det}) ≤ Submodule.span K (⇑(algebraMap S L) '' b)

Tactic:
· rw [eq_comm, Submodule.restrictScalars_eq_top_iff, Ideal.span_singleton_eq_top]
    refine IsUnit.mk0 _ ((map_ne_zero_iff (algebraMap R L) hRL).mpr ?_)
    refine ne_zero_of_map («f» := Ideal.Quotient.mk p) ?_
    have := Ideal.Quotient.nontrivial_iff.mpr hp
    calc
      Ideal.Quotient.mk p A.det = Matrix.det ((Ideal.Quotient.mk p).mapMatrix A) := by
        rw [RingHom.map_det]
      _ = Matrix.det ((Ideal.Quotient.mk p).mapMatrix (Matrix.of A' - 1)) := rfl
      _ = Matrix.det fun i j =>
          (Ideal.Quotient.mk p) (A' i j) - (1 : Matrix (Fin n) (Fin n) (R ⧸ p)) i j := ?_
      _ = Matrix.det (-1 : Matrix (Fin n) (Fin n) (R ⧸ p)) := ?_
      _ = (-1 : R ⧸ p) ^ n := by rw [Matrix.det_neg, Fintype.card_fin, Matrix.det_one, mul_one]
      _ ≠ 0 := IsUnit.ne_zero (isUnit_one.neg.pow _)
    · refine congr_arg Matrix.det (Matrix.ext fun i j => ?_)
      rw [map_sub, RingHom.mapMatrix_apply, map_one]
      simp
    · refine congr_arg Matrix.det (Matrix.ext fun i j => ?_)
      rw [Ideal.Quotient.eq_zero_iff_mem.mpr (hA'p i j), zero_sub, Matrix.neg_apply]

Goal state after:
case refine_2
R : Type u
inst✝¹⁶ : CommRing R
S : Type v
inst✝¹⁵ : CommRing S
inst✝¹⁴ : Algebra R S
p : Ideal R
K : Type u_1
inst✝¹³ : Field K
inst✝¹² : Algebra R K
L : Type u_2
inst✝¹¹ : Field L
inst✝¹⁰ : Algebra S L
inst✝⁹ : IsFractionRing S L
inst✝⁸ : IsDomain R
inst✝⁷ : IsDomain S
inst✝⁶ : Algebra K L
inst✝⁵ : Module.Finite R S
inst✝⁴ : Algebra R L
inst✝³ : IsScalarTower R S L
inst✝² : IsScalarTower R K L
inst✝¹ : Algebra.IsAlgebraic R S
inst✝ : IsTorsionFree R K
hp : p ≠ ⊤
b : Set S
hb' : Submodule.span R b ⊔ Submodule.restrictScalars R (map f p) = ⊤
hRL : Function.Injective ⇑(algebraMap R L)
M : Submodule R S := Submodule.span R b
n : ℕ
a : Fin n → S ⧸ M
ha : Submodule.span R (Set.range a) = ⊤
smul_top_eq : p • ⊤ = ⊤
exists_sum : ∀ (x : S ⧸ M), ∃ a', (∀ (i : Fin n), a' i ∈ p) ∧ ∑ i, a' i • a i = x
A' : Fin n → Fin n → R
hA'p : ∀ (i i_1 : Fin n), A' i i_1 ∈ p
hA' : ∀ (i : Fin n), ∑ i_1, A' i i_1 • a i_1 = a i
A : Matrix (Fin n) (Fin n) R := Matrix.of A' - 1
B : Matrix (Fin n) (Fin n) R := A.adjugate
A_smul : ∀ (i : Fin n), ∑ j, A i j • a j = 0
d_smul : ∀ (i : Fin n), A.det • a i = 0
span_d : Submodule.restrictScalars R (S ∙ f A.det) ≤ M
⊢ Submodule.restrictScalars K (span {(algebraMap R L) A.det}) ≤ Submodule.span K (⇑(algebraMap S L) '' b)