mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Basic

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u
inst✝ : CommRing R
inst : IsNoetherianRing R
I : Ideal R[X]
M : Submodule R R := ⋯.min (Set.range I.leadingCoeffNth) ⋯
hm : M ∈ Set.range I.leadingCoeffNth
N : ℕ
HN : I.leadingCoeffNth N = M
s : Finset R[X]
hs : Submodule.span R ↑s = I.degreeLE ↑N
hm2 : ∀ (k : ℕ), I.leadingCoeffNth k ≤ M
hs2 : ∀ {x : R[X]}, x ∈ I.degreeLE ↑N → x ∈ Ideal.span ↑s
this✝² : Submodule.span R[X] ↑s = Ideal.span ↑s
k : ℕ
ih : ∀ m < k, ∀ ⦃p : R[X]⦄, p ∈ I → p.natDegree = m → p ∈ Ideal.span ↑s
p : R[X]
hp : p ∈ I
hn : p.natDegree = k
h : N < k
hp0 : p ≠ 0
this✝¹ : 0 ≠ 1
this✝ : Nontrivial R
q : R[X]
hq : q ∈ I
hdq : q.degree ≤ ↑N
hlqp : q.leadingCoeff = p.leadingCoeff
hq0 : q ≠ 0
h1 : p.degree = (q * X ^ (k - q.natDegree)).degree
h2 : p.leadingCoeff = (q * X ^ (k - q.natDegree)).leadingCoeff
this : (p - q * X ^ (k - q.natDegree)).degree < ↑p.natDegree
hpq : p - q * X ^ (k - q.natDegree) = 0
⊢ p - q * X ^ (k - q.natDegree) ∈ Ideal.span ↑s

pp: case neg
R : Type u
inst✝ : CommRing R
inst : IsNoetherianRing R
I : Ideal R[X]
M : Submodule R R := ⋯.min (Set.range I.leadingCoeffNth) ⋯
hm : M ∈ Set.range I.leadingCoeffNth
N : ℕ
HN : I.leadingCoeffNth N = M
s : Finset R[X]
hs : Submodule.span R ↑s = I.degreeLE ↑N
hm2 : ∀ (k : ℕ), I.leadingCoeffNth k ≤ M
hs2 : ∀ {x : R[X]}, x ∈ I.degreeLE ↑N → x ∈ Ideal.span ↑s
this✝² : Submodule.span R[X] ↑s = Ideal.span ↑s
k : ℕ
ih : ∀ m < k, ∀ ⦃p : R[X]⦄, p ∈ I → p.natDegree = m → p ∈ Ideal.span ↑s
p : R[X]
hp : p ∈ I
hn : p.natDegree = k
h : N < k
hp0 : p ≠ 0
this✝¹ : 0 ≠ 1
this✝ : Nontrivial R
q : R[X]
hq : q ∈ I
hdq : q.degree ≤ ↑N
hlqp : q.leadingCoeff = p.leadingCoeff
hq0 : q ≠ 0
h1 : p.degree = (q * X ^ (k - q.natDegree)).degree
h2 : p.leadingCoeff = (q * X ^ (k - q.natDegree)).leadingCoeff
this : (p - q * X ^ (k - q.natDegree)).degree < ↑p.natDegree
hpq : ¬p - q * X ^ (k - q.natDegree) = 0
⊢ p - q * X ^ (k - q.natDegree) ∈ Ideal.span ↑s

Tactic:
·

Goal state after:
case pos
R : Type u
inst✝ : CommRing R
inst : IsNoetherianRing R
I : Ideal R[X]
M : Submodule R R := ⋯.min (Set.range I.leadingCoeffNth) ⋯
hm : M ∈ Set.range I.leadingCoeffNth
N : ℕ
HN : I.leadingCoeffNth N = M
s : Finset R[X]
hs : Submodule.span R ↑s = I.degreeLE ↑N
hm2 : ∀ (k : ℕ), I.leadingCoeffNth k ≤ M
hs2 : ∀ {x : R[X]}, x ∈ I.degreeLE ↑N → x ∈ Ideal.span ↑s
this✝² : Submodule.span R[X] ↑s = Ideal.span ↑s
k : ℕ
ih : ∀ m < k, ∀ ⦃p : R[X]⦄, p ∈ I → p.natDegree = m → p ∈ Ideal.span ↑s
p : R[X]
hp : p ∈ I
hn : p.natDegree = k
h : N < k
hp0 : p ≠ 0
this✝¹ : 0 ≠ 1
this✝ : Nontrivial R
q : R[X]
hq : q ∈ I
hdq : q.degree ≤ ↑N
hlqp : q.leadingCoeff = p.leadingCoeff
hq0 : q ≠ 0
h1 : p.degree = (q * X ^ (k - q.natDegree)).degree
h2 : p.leadingCoeff = (q * X ^ (k - q.natDegree)).leadingCoeff
this : (p - q * X ^ (k - q.natDegree)).degree < ↑p.natDegree
hpq : p - q * X ^ (k - q.natDegree) = 0
⊢ p - q * X ^ (k - q.natDegree) ∈ Ideal.span ↑s
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Pointwise

Goal state before:
pp: case a
R : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring A
inst✝ : Algebra R A
S : Subalgebra R A
⊢ toSubmodule S * toSubmodule S ≤ toSubmodule S

pp: case a
R : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring A
inst✝ : Algebra R A
S : Subalgebra R A
⊢ toSubmodule S ≤ toSubmodule S * toSubmodule S

Tactic:
·

Goal state after:
case a
R : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring A
inst✝ : Algebra R A
S : Subalgebra R A
⊢ toSubmodule S * toSubmodule S ≤ toSubmodule S
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Pointwise

Goal state before:
pp: case a
R : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring A
inst✝ : Algebra R A
S : Subalgebra R A
⊢ toSubmodule S ≤ toSubmodule S * toSubmodule S

Tactic:
·

Goal state after:
case a
R : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring A
inst✝ : Algebra R A
S : Subalgebra R A
⊢ toSubmodule S ≤ toSubmodule S * toSubmodule S
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Pointwise

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx✝ : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hx : x ∈ ↑S ∪ ↑T
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

pp: case refine_2
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x : A
hx : x ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
r : R
⊢ (algebraMap R A) r ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

pp: case refine_3
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝² : A
hx✝ : x✝² ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x y : A
x✝¹ : x ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x✝ : y ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
hx : x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
hy : y ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
⊢ x * y ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx✝ : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hx : x ∈ ↑S ∪ ↑T
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Pointwise

Goal state before:
pp: case refine_1.inl
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hxS : x ∈ ↑S
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

pp: case refine_1.inr
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hxT : x ∈ ↑T
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1.inl
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hxS : x ∈ ↑S
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Pointwise

Goal state before:
pp: case refine_1.inr
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hxT : x ∈ ↑T
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1.inr
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝ : A
hx : x✝ ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x : A
hxT : x ∈ ↑T
⊢ x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Pointwise

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x : A
hx : x ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
r : R
⊢ (algebraMap R A) r ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

pp: case refine_3
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x✝² : A
hx✝ : x✝² ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x y : A
x✝¹ : x ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
x✝ : y ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
hx : x ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
hy : y ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
⊢ x * y ∈ toSubmodule S * toSubmodule T

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_3
A : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : CommSemiring A
inst✝ : Algebra R A
S T : Subalgebra R A
x : A
hx : x ∈ Algebra.adjoin R (↑S ∪ ↑T)
r : R
⊢ (algebraMap R A) r ∈ toSubmodule S * toSubmodule T
Module: Mathlib.RingTheory.FiniteType

Goal state before:
pp: case refine_1.mem.inl
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝³ : AddCommMonoid M
x✝² : Module R M
x✝¹ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x✝ x : ↥N
hx : x = n
⊢ i x ∈ M'

pp: case refine_1.mem.inr
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝² : AddCommMonoid M
x✝¹ : Module R M
x✝ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x : ↥N
j : Fin k
⊢ i (nj j) ∈ M'

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1.mem.inl
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝³ : AddCommMonoid M
x✝² : Module R M
x✝¹ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x✝ x : ↥N
hx : x = n
⊢ i x ∈ M'
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u
M : Type w
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : M →ₗ[R] M
p q : R[X]
v : M
hv : v ∈ ((aeval f) p).ker ⊔ ((aeval f) q).ker
x : M
hx : x ∈ ((aeval f) p).ker
y : M
hy : y ∈ ((aeval f) q).ker
hxy : x + y = v
⊢ ((aeval f) (p * q)) x = 0

Tactic:
rw [mul_comm, aeval_mul, Module.End.mul_apply, LinearMap.mem_ker.1 hx, map_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.FiniteType

Goal state before:
pp: case refine_1.mem.inr
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝² : AddCommMonoid M
x✝¹ : Module R M
x✝ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x : ↥N
j : Fin k
⊢ i (nj j) ∈ M'

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1.mem.inr
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝² : AddCommMonoid M
x✝¹ : Module R M
x✝ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x : ↥N
j : Fin k
⊢ i (nj j) ∈ M'
Module: Mathlib.Algebra.Algebra.Subalgebra.Rank

Goal state before:
pp: case inl
R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing S
inst✝² : Algebra R S
A B : Subalgebra R S
inst✝¹ : Free R ↥A
inst✝ : Free ↥A ↥(Algebra.adjoin ↥A ↑B)
h✝ : Subsingleton R
⊢ Module.rank R ↥(A ⊔ B) = Module.rank R ↥A * Module.rank ↥A ↥(Algebra.adjoin ↥A ↑B)

pp: case inr
R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing S
inst✝² : Algebra R S
A B : Subalgebra R S
inst✝¹ : Free R ↥A
inst✝ : Free ↥A ↥(Algebra.adjoin ↥A ↑B)
h✝ : Nontrivial R
⊢ Module.rank R ↥(A ⊔ B) = Module.rank R ↥A * Module.rank ↥A ↥(Algebra.adjoin ↥A ↑B)

Tactic:
·

Goal state after:
case inl
R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing S
inst✝² : Algebra R S
A B : Subalgebra R S
inst✝¹ : Free R ↥A
inst✝ : Free ↥A ↥(Algebra.adjoin ↥A ↑B)
h✝ : Subsingleton R
⊢ Module.rank R ↥(A ⊔ B) = Module.rank R ↥A * Module.rank ↥A ↥(Algebra.adjoin ↥A ↑B)
Module: Mathlib.RingTheory.FiniteType

Goal state before:
pp: case refine_1.mem
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝³ : AddCommMonoid M
x✝² : Module R M
x✝¹ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x✝ x : ↥N
hx : x ∈ {n} ∪ Set.range nj
⊢ (↑↥A i) x ∈ M'

Tactic:
change i x ∈ M'
      simp only [Set.singleton_union, Set.mem_insert_iff, Set.mem_range] at hx
      rcases hx with hx | ⟨j, rfl⟩
      · rw [hx, ← hb, piEquiv_apply_apply]
        refine Submodule.sum_mem _ fun j _ ↦ ?_
        let b' : A := ⟨b j, Subring.subset_closure (by simp)⟩
        rw [show b j • mj j = b' • mj j from rfl]
        exact smul_mem _ _ (subset_span (by simp))
      · rw [← hc, piEquiv_apply_apply]
        refine Submodule.sum_mem _ fun j' _ ↦ ?_
        let c' : A := ⟨c j j', Subring.subset_closure
          (by simp [show ∃ a b, c a b = c j j' from ⟨j, j', rfl⟩])⟩
        rw [show c j j' • mj j' = c' • mj j' from rfl]
        exact smul_mem _ _ (subset_span (by simp))

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.FiniteType

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝² : AddCommMonoid M
x✝¹ : Module R M
x✝ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x : ↥N
hx : x ∈ N'
⊢ (↑↥A f) x ∈ M'

pp: case refine_3
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝³ : AddCommMonoid M
x✝² : Module R M
x✝¹ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x✝ : ↥M'
x : M
hx : x ∈ M'
⊢ ∃ a, ((↑↥A f).restrict ⋯) a = ⟨x, hx⟩

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝² : AddCommMonoid M
x✝¹ : Module R M
x✝ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x : ↥N
hx : x ∈ N'
⊢ (↑↥A f) x ∈ M'
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Basic

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
⊢ f ∈ Ideal.map C I → ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m f ∈ I

pp: case mpr
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
⊢ (∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m f ∈ I) → f ∈ Ideal.map C I

Tactic:
·

Goal state after:
case mp
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
⊢ f ∈ Ideal.map C I → ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m f ∈ I
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Basic

Goal state before:
pp: case mp.refine_1
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ Ideal.map C I
⊢ ∀ x ∈ ⇑C '' ↑I, ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m x ∈ I

pp: case mp.refine_2
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ Ideal.map C I
⊢ ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m 0 ∈ I

pp: case mp.refine_3
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ Ideal.map C I
⊢ ∀ (x y : MvPolynomial σ R),
    x ∈ Submodule.span (MvPolynomial σ R) (⇑C '' ↑I) →
      y ∈ Submodule.span (MvPolynomial σ R) (⇑C '' ↑I) →
        (∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m x ∈ I) → (∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m y ∈ I) → ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m (x + y) ∈ I

pp: case mp.refine_4
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ Ideal.map C I
⊢ ∀ (a x : MvPolynomial σ R),
    x ∈ Submodule.span (MvPolynomial σ R) (⇑C '' ↑I) →
      (∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m x ∈ I) → ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m (a • x) ∈ I

Tactic:
·

Goal state after:
case mp.refine_1
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ Ideal.map C I
⊢ ∀ x ∈ ⇑C '' ↑I, ∀ (m : σ →₀ ℕ), coeff m x ∈ I
Module: Mathlib.RingTheory.FiniteType

Goal state before:
pp: case refine_2.mem.inl
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝³ : AddCommMonoid M
x✝² : Module R M
x✝¹ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x✝ x : ↥N
hx : x = n
⊢ f x ∈ M'

pp: case refine_2.mem.inr
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝² : AddCommMonoid M
x✝¹ : Module R M
x✝ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x : ↥N
j : Fin k
⊢ f (nj j) ∈ M'

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_2.mem.inl
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
M : Type u_1
x✝³ : AddCommMonoid M
x✝² : Module R M
x✝¹ : Module.Finite R M
N : Submodule R M
f : ↥N →ₗ[R] M
hf : Surjective ⇑f
this✝² : AddCommGroup M := addCommMonoidToAddCommGroup R
this✝¹ : AddCommGroup ↥N := addCommMonoidToAddCommGroup R
i : ↥N →ₗ[R] M := N.subtype
hi : Function.Injective ⇑i := injective_subtype N
n : ↥N
hn : f n = 0
k : ℕ
mj : Fin k → M
hmj : Surjective ⇑((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj)
b : Fin k → R
hb : ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) b = i n
nj : Fin k → ↥N
hnj : ∀ (j : Fin k), f (nj j) = mj j
c : Fin k → Fin k → R
hc : ∀ (j : Fin k), ((Module.piEquiv (Fin k) R M) mj) (c j) = i (nj j)
A : Subring R := Subring.closure (Set.range b ∪ Set.range (Function.uncurry c))
N' : Submodule ↥A ↥N := span (↥A) ({n} ∪ Set.range nj)
M' : Submodule (↥A) M := span (↥A) (Set.range mj)
this✝ : IsNoetherianRing ↥A
this : Module.Finite ↥A ↥M'
x✝ x : ↥N
hx : x = n
⊢ f x ∈ M'
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Basic

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f✝ : MvPolynomial σ R
hf✝ : f✝ ∈ Ideal.map C I
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ ⇑C '' ↑I
n : σ →₀ ℕ
x : R
hx : x ∈ ↑I ∧ C x = f
h : n = 0
⊢ (if 0 = n then x else 0) ∈ I

pp: case neg
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f✝ : MvPolynomial σ R
hf✝ : f✝ ∈ Ideal.map C I
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ ⇑C '' ↑I
n : σ →₀ ℕ
x : R
hx : x ∈ ↑I ∧ C x = f
h : ¬n = 0
⊢ (if 0 = n then x else 0) ∈ I

Tactic:
·

Goal state after:
case pos
R : Type u
σ : Type v
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f✝ : MvPolynomial σ R
hf✝ : f✝ ∈ Ideal.map C I
f : MvPolynomial σ R
hf : f ∈ ⇑C '' ↑I
n : σ →₀ ℕ
x : R
hx : x ∈ ↑I ∧ C x = f
h : n = 0
⊢ (if 0 = n then x else 0) ∈ I