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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
s : Set (A ⊗[R] M) := {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, 1 ⊗ₜ[R] ⁅x, n⁆ = m}
this : ⇑((TensorProduct.mk R A M) 1) '' {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, ⁅x, n⁆ = m} = s
⊢ Submodule.span A s = ↑⁅baseChange A I, baseChange A N⁆

Tactic:
lieIdeal_oper_eq_linear_span'

Goal state after:
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
s : Set (A ⊗[R] M) := {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, 1 ⊗ₜ[R] ⁅x, n⁆ = m}
this : ⇑((TensorProduct.mk R A M) 1) '' {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, ⁅x, n⁆ = m} = s
⊢ Submodule.span A s = Submodule.span A {x | ∃ x_1 ∈ baseChange A I, ∃ n ∈ baseChange A N, ⁅x_1, n⁆ = x}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
k✝ : ℕ
N : LieSubmodule R L M
M₂✝ : Type w₁
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂✝
inst✝⁵ : Module R M₂✝
inst✝⁴ : LieRingModule L M₂✝
inst✝³ : LieModule R L M₂✝
inst✝² : LieModule R L M
M₁ M₂ : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : IsNilpotent L ↥M₁
inst✝ : IsNilpotent L ↥M₂
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R L (↥M₁) k = ⊥
l : ℕ
hl : lowerCentralSeries R L (↥M₂) l = ⊥
lcs_eq_bot : ∀ {m n : ℕ} (N : LieSubmodule R L M),
  m ≤ n → lowerCentralSeries R L (↥N) m = ⊥ → lowerCentralSeries R L (↥N) n = ⊥ :=
  fun {m n} N le hn ↦
    Eq.mp (Eq.trans (congrArg (LE.le (lowerCentralSeries R L (↥N) n)) hn) le_bot_iff._simp_1)
      (antitone_lowerCentralSeries R L (↥N) le)
⊢ IsNilpotent L ↥(M₁ ⊔ M₂)

Tactic:
have h₁ : lowerCentralSeries R L M₁ (k ⊔ l) = ⊥ := lcs_eq_bot M₁ (Nat.le_max_left k l) hk

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
k✝ : ℕ
N : LieSubmodule R L M
M₂✝ : Type w₁
inst✝⁶ : AddCommGroup M₂✝
inst✝⁵ : Module R M₂✝
inst✝⁴ : LieRingModule L M₂✝
inst✝³ : LieModule R L M₂✝
inst✝² : LieModule R L M
M₁ M₂ : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : IsNilpotent L ↥M₁
inst✝ : IsNilpotent L ↥M₂
k : ℕ
hk : lowerCentralSeries R L (↥M₁) k = ⊥
l : ℕ
hl : lowerCentralSeries R L (↥M₂) l = ⊥
lcs_eq_bot : ∀ {m n : ℕ} (N : LieSubmodule R L M),
  m ≤ n → lowerCentralSeries R L (↥N) m = ⊥ → lowerCentralSeries R L (↥N) n = ⊥ :=
  fun {m n} N le hn ↦
    Eq.mp (Eq.trans (congrArg (LE.le (lowerCentralSeries R L (↥N) n)) hn) le_bot_iff._simp_1)
      (antitone_lowerCentralSeries R L (↥N) le)
h₁ : lowerCentralSeries R L (↥M₁) (max k l) = ⊥
⊢ IsNilpotent L ↥(M₁ ⊔ M₂)
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.GroupRingAction

Goal state before:
pp: S : Type u_3
inst✝² : CommSemiring S
G : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : MulSemiringAction G S
g : G
f : S[X]
x : S
⊢ eval (g • x) f = g • eval x (g⁻¹ • f)

Tactic:
rw [← smul_eval_smul, smul_inv_smul]

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.GroupRingAction

Goal state before:
pp: S : Type u_3
inst✝² : CommSemiring S
G : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : MulSemiringAction G S
g : G
f : S[X]
x : S
⊢ eval x (g • f) = g • eval (g⁻¹ • x) f

Tactic:
rw [← smul_eval_smul, smul_inv_smul]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
h₁ : LieRing.IsNilpotent L
f : L →ₗ⁅R⁆ L'
h₂ : Surjective ⇑f
⊢ LieRing.IsNilpotent L'

Tactic:
rw [LieRing.IsNilpotent, LieModule.isNilpotent_iff R] at h₁ ⊢
  peel h₁ with k hk
  rw [← LieIdeal.lowerCentralSeries_map_eq k h₂, hk]
  simp only [LieIdeal.map_eq_bot_iff, bot_le]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: R : Type u
A : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra R A
inst✝ : IsDomain R
p : R[X]
a : A
h : ¬IsUnit ((aeval a) (Multiset.map (fun x ↦ X - C x) p.roots).prod)
⊢ ∃ k ∈ σ a, eval k p = 0

Tactic:
by
  rw [← Multiset.prod_toList, map_list_prod] at h
  replace h := mt List.prod_isUnit h
  simp only [not_forall, exists_prop, aeval_C, Multiset.mem_toList, List.mem_map, aeval_X,
    exists_exists_and_eq_and, Multiset.mem_map, map_sub] at h
  rcases h with ⟨r, r_mem, r_nu⟩
  exact ⟨r, by rwa [mem_iff, ← IsUnit.sub_iff], (mem_roots'.1 r_mem).2⟩

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

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : ι → End R M
μ : ι → R
i : ι
h✝ : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i)) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i))
this✝ : Nonempty ι
p : Submodule R M := (f i).maxGenEigenspace (μ i)
h : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑p ↑p
this : ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j) = p ⊓ ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j)
| ⨅ i, p ⊓ (f i).maxGenEigenspace (μ i)

Tactic:
enter [1]
    ext
    rw [p.inf_genEigenspace (f _) (h _)]

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : ι → End R M
μ : ι → R
i : ι
h✝ : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i)) ↑((f i).maxGenEigenspace (μ i))
this✝ : Nonempty ι
p : Submodule R M := (f i).maxGenEigenspace (μ i)
h : ∀ (j : ι), MapsTo ⇑(f j) ↑p ↑p
this : ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j) = p ⊓ ⨅ j, (f j).maxGenEigenspace (μ j)
x✝ : ι
| Submodule.map p.subtype ((genEigenspace (LinearMap.restrict (f x✝) ⋯) (μ x✝)) ⊤)
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
⊢ ((f l - (algebraMap R (End R M)) (χ₂ l)) ^ k) (y + z) ∈ ↑(s.sup fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))

Tactic:
rw [map_add, hk, zero_add]
    suffices (s.sup fun χ ↦ (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))).map (g ^ k) ≤
        s.sup fun χ ↦ (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) from
      this (Submodule.mem_map_of_mem hz)
    simp_rw [Finset.sup_eq_iSup, Submodule.map_iSup (ι := ι → R), Submodule.map_iSup (ι := _ ∈ s)]
    refine iSup₂_mono fun χ _ ↦ ?_
    rintro - ⟨u, hu, rfl⟩
    refine aux (f l) (χ₂ l) k (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) ?_ hu
    simp only [Submodule.coe_iInf]
    exact h l χ

Goal state after:
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
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
H₂ : ¬IsUnit (f.comp g)
p : K[X]
hp₁ : Irreducible p
hp₂ : p ∣ f.comp g
this✝¹ : Fact (Irreducible p)
Kx : Type u := AdjoinRoot p
this✝ : Module.Finite K (AdjoinRoot p) := PowerBasis.finite (powerBasis (Irreducible.ne_zero hp₁))
key₁ : f = minpoly K ((aeval (root p)) g)
key₁' : finrank K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯ = f.natDegree
key₂ :
  Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K ((aeval (root p)) g)) =
    minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
this : (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯)⟮root p⟯ = ⊤
⊢ finrank (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) Kx = (minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)).natDegree

Tactic:
rw [← finrank_top', ← this, adjoin.finrank]

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
hg' : g.natDegree ≠ 0
H₁ : f.comp g ≠ 0
H₂ : ¬IsUnit (f.comp g)
p : K[X]
hp₁ : Irreducible p
hp₂ : p ∣ f.comp g
this✝¹ : Fact (Irreducible p)
Kx : Type u := AdjoinRoot p
this✝ : Module.Finite K (AdjoinRoot p) := PowerBasis.finite (powerBasis (Irreducible.ne_zero hp₁))
key₁ : f = minpoly K ((aeval (root p)) g)
key₁' : finrank K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯ = f.natDegree
key₂ :
  Polynomial.map (algebraMap K ↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) g - C (AdjoinSimple.gen K ((aeval (root p)) g)) =
    minpoly (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
this : (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯)⟮root p⟯ = ⊤
⊢ IsIntegral (↥K⟮(aeval (root p)) g⟯) (root p)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ χ₃ : ↥H → R
hχ : χ₁ + χ₂ = χ₃
t : R
x : ↥(rootSpace H χ₁)
⊢ { toFun := fun m ↦ ⟨⁅↑(t • x), ↑m⁆, ⋯⟩, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ } =
    (RingHom.id R) t • { toFun := fun m ↦ ⟨⁅↑x, ↑m⁆, ⋯⟩, map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }

Tactic:
simp only [RingHom.id_apply]
    ext m
    simp only [SetLike.val_smul, smul_lie, LinearMap.coe_mk, AddHom.coe_mk, LinearMap.smul_apply,
      SetLike.mk_smul_mk]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
this : x ∈ corootSpace α ↔ ↑x ∈ LieSubmodule.map H.toLieSubmodule.incl (corootSpace α)
⊢ ↑x ∈
      Submodule.span R
        (⇑↑H.toLieSubmodule.incl ''
          ⇑↑(LieModuleHom.codRestrict H.toLieSubmodule ((rootSpace H 0).incl.comp (rootSpaceProduct R L H α (-α) 0 ⋯))
                  ⋯) ''
            {t | ∃ m n, m ⊗ₜ[R] n = t}) ↔
    ↑x ∈ Submodule.span R {x | ∃ y ∈ ↑(rootSpace H α), ∃ z ∈ ↑(rootSpace H (-α)), ⁅y, z⁆ = x}

Tactic:
Set.image,

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝² : LieRing.IsNilpotent ↥H
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
α : ↥H → R
x : ↥H
this : x ∈ corootSpace α ↔ ↑x ∈ LieSubmodule.map H.toLieSubmodule.incl (corootSpace α)
⊢ ↑x ∈
      Submodule.span R
        {x |
          ∃
            a ∈
              {x |
                ∃ a ∈ {t | ∃ m n, m ⊗ₜ[R] n = t},
                  ↑(LieModuleHom.codRestrict H.toLieSubmodule
                          ((rootSpace H 0).incl.comp (rootSpaceProduct R L H α (-α) 0 ⋯)) ⋯)
                      a =
                    x},
            ↑H.toLieSubmodule.incl a = x} ↔
    ↑x ∈ Submodule.span R {x | ∃ y ∈ ↑(rootSpace H α), ∃ z ∈ ↑(rootSpace H (-α)), ⁅y, z⁆ = x}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: case neg
L : Type u_2
inst✝⁵ : LieRing L
K : Type u_4
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
I : LieIdeal K L
α : Weight K (↥H) L
hα : ¬α.IsZero
⊢ LieSubmodule.restr I H ⊓ genWeightSpace L ⇑α ≤
    LieSubmodule.restr I H ⊓ H.toLieSubmodule ⊔ ⨆ α, ⨆ (_ : α.IsNonZero), LieSubmodule.restr I H ⊓ rootSpace H ⇑α

Tactic:
· exact le_sup_of_le_right (le_iSup₂_of_le α hα le_rfl)

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

Goal state before:
pp: case inr
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
h : ∀ N < ⊤, IsCompl (genWeightSpace (↥N) 0) (posFittingComp R L ↥N)
M₀ : LieSubmodule R L M := genWeightSpace M 0
M₁ : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
x : L
hx : genWeightSpaceOf M 0 x ≠ ⊤
⊢ IsCompl M₀ M₁

Tactic:
set M₀ₓ := genWeightSpaceOf M (0 : R) x
    set M₁ₓ := posFittingCompOf R M x
    set M₀ₓ₀ := genWeightSpace M₀ₓ (0 : L → R)
    set M₀ₓ₁ := posFittingComp R L M₀ₓ
    have h₁ : IsCompl M₀ₓ M₁ₓ := isCompl_genWeightSpaceOf_zero_posFittingCompOf R L M x
    have h₂ : IsCompl M₀ₓ₀ M₀ₓ₁ := h M₀ₓ hx.lt_top
    have h₃ : M₀ₓ₀.map M₀ₓ.incl = M₀ := by
      rw [map_genWeightSpace_eq_of_injective M₀ₓ.injective_incl, inf_eq_left,
        LieSubmodule.range_incl]
      exact iInf_le _ x
    have h₄ : M₀ₓ₁.map M₀ₓ.incl ⊔ M₁ₓ = M₁ := by
      apply le_antisymm <| sup_le_iff.mpr
        ⟨map_posFittingComp_le _, posFittingCompOf_le_posFittingComp R L M x⟩
      rw [← posFittingComp_map_incl_sup_of_codisjoint h₁.codisjoint]
      exact sup_le_sup_left LieSubmodule.map_incl_le _
    rw [← h₃, ← h₄]
    apply Disjoint.isCompl_sup_right_of_isCompl_sup_left
    · rw [disjoint_iff, ← LieSubmodule.map_inf M₀ₓ.injective_incl, h₂.inf_eq_bot,
        LieSubmodule.map_bot]
    · rwa [← LieSubmodule.map_sup, h₂.sup_eq_top, LieModuleHom.map_top, LieSubmodule.range_incl]

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

Goal state before:
pp: case mp.left
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W
hker : ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(domRestrict B W).ker
⊢ (Submodule.subtype W) ⟨x, hx⟩ ∈ ↑W

pp: case mp.right
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W
hker : ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(domRestrict B W).ker
⊢ (Submodule.subtype W) ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(ker B)

Tactic:
· simp [hx]

Goal state after:
case mp.right
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W
hker : ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(domRestrict B W).ker
⊢ (Submodule.subtype W) ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(ker B)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Linear

Goal state before:
pp: k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
χ : L → R
inst✝ : LinearWeights R L M
x y : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
a✝ : Nontrivial ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ⁅x + y, m⁆ - χ (x + y) • m = ⁅x, m⁆ - χ x • m + (⁅y, m⁆ - χ y • m)

Tactic:
simp only [add_lie, LinearWeights.map_add χ (aux R L M χ), add_smul]

Goal state after:
k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
χ : L → R
inst✝ : LinearWeights R L M
x y : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
a✝ : Nontrivial ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ⁅x, m⁆ + ⁅y, m⁆ - (χ x • m + χ y • m) = ⁅x, m⁆ - χ x • m + (⁅y, m⁆ - χ y • m)
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
s : Finset (LieIdeal R L)
hs : ↑s ⊆ {I | IsAtom I}
I : LieIdeal R L
hI✝ : I ≤ s.sup id
S : Set (LieIdeal R L) := {I | IsAtom I}
hI : I < s.sup id
J : LieIdeal R L
hJs : J ∈ s
hJI : ¬J ≤ I
s' : Finset (LieIdeal R L) := s.erase J
hs' : s' ⊂ s
hs'S : ↑s' ⊆ S
K : LieIdeal R L := s'.sup id
y : L
hy : y ∈ id J
z : L
hz : z ∈ K
hx : y + z ∈ I
j : ↥J
this : J ⊓ I = ⊥
⊢ ⁅↑j, y + z⁆ ∈ ⊥

Tactic:
by
    apply this.le
    apply LieSubmodule.lie_le_inf
    exact LieSubmodule.lie_mem_lie j.2 hx

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

Goal state before:
pp: case hL
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
inst✝² : IsKilling R L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : Module.Finite K L
⊢ ∀ (I : LieIdeal K L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I

Tactic:
· intro I h₁ h₂
    exact h₁.1 <| IsKilling.ideal_eq_bot_of_isLieAbelian I

Goal state after:
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
⊢ (a • α + ↑b • χ) x = 0

Tactic:
have h₂ : ∀ i, MapsTo (toEnd R H M x) ↑(N i) ↑(N i) := fun _ _ ↦ LieSubmodule.lie_mem _

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)
⊢ (a • α + ↑b • χ) x = 0
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 :
  ((traceForm R L ↥(genWeightSpace M χ)) x) y - χ x • finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ y -
      (χ y • finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ x - χ y • χ x • ↑(finrank R ↥(genWeightSpace M χ))) =
    0
⊢ ((traceForm R L ↥(genWeightSpace M χ)) x) y = d • (χ x * χ y)

Tactic:
h₁,

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 : ((traceForm R L ↥(genWeightSpace M χ)) x) y - χ x • finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ y - 0 = 0
⊢ ((traceForm R L ↥(genWeightSpace M χ)) x) y = d • (χ x * χ y)
Module: Mathlib.Algebra.Polynomial.Sequence

Goal state before:
pp: case neg
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)
⊢ P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)

Tactic:
by_cases tail_eq_zero : tail = 0

Goal state after:
case pos
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
⊢ P ∈ span R (↑S '' Set.Iio m)

case neg
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
⊢ P ∈ 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✝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✝ : IsKilling K L
x : ↥H
hx : x ∈ corootSpace 0
y : L
hy : y ∈ H
z : L
hz : z ∈ H
this : ⁅⟨y, hy⟩, ⟨z, hz⟩⁆ = 0
⊢ ⁅y, z⁆ = 0

Tactic:
by
    simpa only [Subtype.ext_iff, LieSubalgebra.coe_bracket, ZeroMemClass.coe_zero] using this

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
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 : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = 0

Tactic:
let hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := fun m _ ↦ N.lie_mem (N.mem_idealizer.mp (h hy) m)

Goal state after:
R : Type u_1
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 : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := fun m x_1 ↦ N.lie_mem ((mem_idealizer N).mp (h hy) m)
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = 0
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
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

Tactic:
exact two_ne_zero (α := R) <| by simp [← h]

Goal state after: