Module: Mathlib.Algebra.Lie.Graded

Goal state before:
pp: case hadd
ι : Type u_1
σ : Type u_2
R : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁵ : DecidableEq ι
inst✝⁴ : AddCommMonoid ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
ℒ : ι → Submodule R L
inst✝ : GradedLieAlgebra ℒ
φ : ι →+ R
y : ⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)
hM :
  ∀ (k : ι) (b : ⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)),
    (decompose ℒ).symm b ∈ ℒ k →
      (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) b = φ k • b
j i : ι
a : ↥(ℒ i)
f : ⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)
a✝¹ : f i = 0
a✝ : a ≠ 0
ih :
  ↑(((toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) ⁅f, y⁆) j) =
    ↑(⁅f, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) y⁆ j) -
      ↑(⁅y, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) f⁆ j)
⊢ ↑(((toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ Module.End.smulLeft (φ i) ⋯)
          ⁅(of (fun i ↦ ↥(ℒ i)) i) a + f, y⁆)
        j) =
    ↑((⁅(of (fun i ↦ ↥(ℒ i)) i) a + f,
            (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ Module.End.smulLeft (φ i) ⋯) y⁆ -
          ⁅y,
            (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ Module.End.smulLeft (φ i) ⋯)
              ((of (fun i ↦ ↥(ℒ i)) i) a + f)⁆)
        j)

Tactic:
simp only [Module.End.smulLeft_eq, add_lie, map_add, DirectSum.add_apply, Submodule.coe_add,
          ih, lie_add, DirectSum.sub_apply, AddSubgroupClass.coe_sub]

Goal state after:
case hadd
ι : Type u_1
σ : Type u_2
R : Type u_3
L : Type u_4
inst✝⁵ : DecidableEq ι
inst✝⁴ : AddCommMonoid ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
ℒ : ι → Submodule R L
inst✝ : GradedLieAlgebra ℒ
φ : ι →+ R
y : ⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)
hM :
  ∀ (k : ι) (b : ⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)),
    (decompose ℒ).symm b ∈ ℒ k →
      (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) b = φ k • b
j i : ι
a : ↥(ℒ i)
f : ⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)
a✝¹ : f i = 0
a✝ : a ≠ 0
ih :
  ↑(((toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) ⁅f, y⁆) j) =
    ↑(⁅f, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) y⁆ j) -
      ↑(⁅y, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) f⁆ j)
⊢ ↑(((toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id))
            ⁅(of (fun i ↦ ↥(ℒ i)) i) a, y⁆)
          j) +
      (↑(⁅f, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) y⁆ j) -
        ↑(⁅y, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) f⁆ j)) =
    ↑(⁅(of (fun i ↦ ↥(ℒ i)) i) a,
              (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) y⁆
            j) +
        ↑(⁅f, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) y⁆ j) -
      (↑(⁅y,
              (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id))
                ((of (fun i ↦ ↥(ℒ i)) i) a)⁆
            j) +
        ↑(⁅y, (toModule R ι (⨁ (i : ι), ↥(ℒ i)) fun i ↦ lof R ι (fun x ↦ ↥(ℒ x)) i ∘ₗ (φ i • LinearMap.id)) f⁆ j))