mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case left
M : Type u_1
N : Type u_2
G : Type u_3
R : Type u_4
S : Type u_5
F : Type u_6
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommMonoid N
inst✝¹ : DivisionCommMonoid G
k l : ℕ
inst✝ : CommRing R
ζ : Rˣ
h✝ h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ Function.Injective
    ⇑(((Int.castAddHom (ZMod k)).liftOfRightInverse ZMod.cast ⋯)
        ⟨{ toFun := fun i ↦ Additive.ofMul ⟨(fun x ↦ ζ ^ x) i, ⋯⟩, map_zero' := ⋯, map_add' := ⋯ }, ⋯⟩)

pp: case right
M : Type u_1
N : Type u_2
G : Type u_3
R : Type u_4
S : Type u_5
F : Type u_6
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommMonoid N
inst✝¹ : DivisionCommMonoid G
k l : ℕ
inst✝ : CommRing R
ζ : Rˣ
h✝ h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ Function.Surjective
    ⇑(((Int.castAddHom (ZMod k)).liftOfRightInverse ZMod.cast ⋯)
        ⟨{ toFun := fun i ↦ Additive.ofMul ⟨(fun x ↦ ζ ^ x) i, ⋯⟩, map_zero' := ⋯, map_add' := ⋯ }, ⋯⟩)

Tactic:
·

Goal state after:
case left
M : Type u_1
N : Type u_2
G : Type u_3
R : Type u_4
S : Type u_5
F : Type u_6
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommMonoid N
inst✝¹ : DivisionCommMonoid G
k l : ℕ
inst✝ : CommRing R
ζ : Rˣ
h✝ h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ Function.Injective
    ⇑(((Int.castAddHom (ZMod k)).liftOfRightInverse ZMod.cast ⋯)
        ⟨{ toFun := fun i ↦ Additive.ofMul ⟨(fun x ↦ ζ ^ x) i, ⋯⟩, map_zero' := ⋯, map_add' := ⋯ }, ⋯⟩)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Complex

Goal state before:
pp: case e'_2.e'_5
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑i / ↑n * (2 * ↑Real.pi) - 2 * ↑Real.pi = ↑(↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi))

pp: case e'_2.e'_6
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑i / ↑n * (2 * ↑Real.pi) - 2 * ↑Real.pi = ↑(↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi))

pp: case neg.convert_2
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi) ∈ Set.Ioc (-Real.pi) Real.pi

Tactic:
·

Goal state after:
case e'_2.e'_5
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑i / ↑n * (2 * ↑Real.pi) - 2 * ↑Real.pi = ↑(↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi))
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Complex

Goal state before:
pp: case e'_2.e'_6
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑i / ↑n * (2 * ↑Real.pi) - 2 * ↑Real.pi = ↑(↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi))

pp: case neg.convert_2
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi) ∈ Set.Ioc (-Real.pi) Real.pi

Tactic:
·

Goal state after:
case e'_2.e'_6
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ ↑i / ↑n * (2 * ↑Real.pi) - 2 * ↑Real.pi = ↑(↑(↑i - ↑n) / ↑n * (2 * Real.pi))
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case left
K : Type u_2
inst✝¹ : CommRing K
inst✝ : IsDomain K
k : ℕ
ihk : ∀ m < k, ∀ {ζ : K}, IsPrimitiveRoot ζ m → cyclotomic' m K ∈ lifts (Int.castRingHom K)
ζ : K
h : IsPrimitiveRoot ζ k
hpos : k > 0
B : K[X] := ⋯
Bmo : B.Monic
B₁ : ℤ[X]
hB₁ : map (Int.castRingHom K) B₁ = B
left✝ : B₁.degree = B.degree
hB₁mo : B₁.Monic
Q₁ : ℤ[X] := ⋯
⊢ 0 + B * cyclotomic' k K = X ^ k - 1

pp: case right
K : Type u_2
inst✝¹ : CommRing K
inst✝ : IsDomain K
k : ℕ
ihk : ∀ m < k, ∀ {ζ : K}, IsPrimitiveRoot ζ m → cyclotomic' m K ∈ lifts (Int.castRingHom K)
ζ : K
h : IsPrimitiveRoot ζ k
hpos : k > 0
B : K[X] := ⋯
Bmo : B.Monic
B₁ : ℤ[X]
hB₁ : map (Int.castRingHom K) B₁ = B
left✝ : B₁.degree = B.degree
hB₁mo : B₁.Monic
Q₁ : ℤ[X] := ⋯
⊢ degree 0 < B.degree

Tactic:
·

Goal state after:
case left
K : Type u_2
inst✝¹ : CommRing K
inst✝ : IsDomain K
k : ℕ
ihk : ∀ m < k, ∀ {ζ : K}, IsPrimitiveRoot ζ m → cyclotomic' m K ∈ lifts (Int.castRingHom K)
ζ : K
h : IsPrimitiveRoot ζ k
hpos : k > 0
B : K[X] := ⋯
Bmo : B.Monic
B₁ : ℤ[X]
hB₁ : map (Int.castRingHom K) B₁ = B
left✝ : B₁.degree = B.degree
hB₁mo : B₁.Monic
Q₁ : ℤ[X] := ⋯
⊢ 0 + B * cyclotomic' k K = X ^ k - 1
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case right
M : Type u_1
N : Type u_2
G : Type u_3
R : Type u_4
S : Type u_5
F : Type u_6
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommMonoid N
inst✝¹ : DivisionCommMonoid G
k l : ℕ
inst✝ : CommRing R
ζ : Rˣ
h✝ h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ Function.Surjective
    ⇑(((Int.castAddHom (ZMod k)).liftOfRightInverse ZMod.cast ⋯)
        ⟨{ toFun := fun i ↦ Additive.ofMul ⟨(fun x ↦ ζ ^ x) i, ⋯⟩, map_zero' := ⋯, map_add' := ⋯ }, ⋯⟩)

Tactic:
·

Goal state after:
case right
M : Type u_1
N : Type u_2
G : Type u_3
R : Type u_4
S : Type u_5
F : Type u_6
inst✝³ : CommMonoid M
inst✝² : CommMonoid N
inst✝¹ : DivisionCommMonoid G
k l : ℕ
inst✝ : CommRing R
ζ : Rˣ
h✝ h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ Function.Surjective
    ⇑(((Int.castAddHom (ZMod k)).liftOfRightInverse ZMod.cast ⋯)
        ⟨{ toFun := fun i ↦ Additive.ofMul ⟨(fun x ↦ ζ ^ x) i, ⋯⟩, map_zero' := ⋯, map_add' := ⋯ }, ⋯⟩)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Complex

Goal state before:
pp: case neg.convert_2.left
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ -↑n < (↑i - ↑n) * 2

pp: case neg.convert_2.right
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ (↑i - ↑n) * 2 ≤ ↑n

Tactic:
·

Goal state after:
case neg.convert_2.left
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ -↑n < (↑i - ↑n) * 2
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Complex

Goal state before:
pp: case neg.convert_2.right
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ (↑i - ↑n) * 2 ≤ ↑n

Tactic:
·

Goal state after:
case neg.convert_2.right
n : ℕ
hn : n ≠ 0
i : ℕ
h : i < n
hin : i.Coprime n
h₂ : ¬i * 2 ≤ n
⊢ (↑i - ↑n) * 2 ≤ ↑n
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case right
K : Type u_2
inst✝¹ : CommRing K
inst✝ : IsDomain K
k : ℕ
ihk : ∀ m < k, ∀ {ζ : K}, IsPrimitiveRoot ζ m → cyclotomic' m K ∈ lifts (Int.castRingHom K)
ζ : K
h : IsPrimitiveRoot ζ k
hpos : k > 0
B : K[X] := ⋯
Bmo : B.Monic
B₁ : ℤ[X]
hB₁ : map (Int.castRingHom K) B₁ = B
left✝ : B₁.degree = B.degree
hB₁mo : B₁.Monic
Q₁ : ℤ[X] := ⋯
⊢ degree 0 < B.degree

Tactic:
·

Goal state after:
case right
K : Type u_2
inst✝¹ : CommRing K
inst✝ : IsDomain K
k : ℕ
ihk : ∀ m < k, ∀ {ζ : K}, IsPrimitiveRoot ζ m → cyclotomic' m K ∈ lifts (Int.castRingHom K)
ζ : K
h : IsPrimitiveRoot ζ k
hpos : k > 0
B : K[X] := ⋯
Bmo : B.Monic
B₁ : ℤ[X]
hB₁ : map (Int.castRingHom K) B₁ = B
left✝ : B₁.degree = B.degree
hB₁mo : B₁.Monic
Q₁ : ℤ[X] := ⋯
⊢ degree 0 < B.degree
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case h.left
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝ : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
hpos : 0 < n
⊢ (X ^ n - 1).Monic

pp: case h.right
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝ : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
hpos : 0 < n
⊢ eval₂ (algebraMap ℤ K) μ (X ^ n - 1) = 0

Tactic:
·

Goal state after:
case h.left
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝ : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
hpos : 0 < n
⊢ (X ^ n - 1).Monic
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case h.right
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝ : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
hpos : 0 < n
⊢ eval₂ (algebraMap ℤ K) μ (X ^ n - 1) = 0

Tactic:
·

Goal state after:
case h.right
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝ : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
hpos : 0 < n
⊢ eval₂ (algebraMap ℤ K) μ (X ^ n - 1) = 0
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case inl
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
h : IsPrimitiveRoot μ 0
⊢ minpoly ℤ μ ∣ X ^ 0 - 1

pp: case inr
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
h0 : n > 0
⊢ minpoly ℤ μ ∣ X ^ n - 1

Tactic:
·

Goal state after:
case inl
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
h : IsPrimitiveRoot μ 0
⊢ minpoly ℤ μ ∣ X ^ 0 - 1
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case inl
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
h : IsPrimitiveRoot μ 0
hdiv : ¬p ∣ 0
⊢ minpoly ℤ μ ∣ (expand ℤ p) (minpoly ℤ (μ ^ p))

pp: case inr
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hdiv : ¬p ∣ n
hpos : n > 0
⊢ minpoly ℤ μ ∣ (expand ℤ p) (minpoly ℤ (μ ^ p))

Tactic:
·

Goal state after:
case inl
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
h : IsPrimitiveRoot μ 0
hdiv : ¬p ∣ 0
⊢ minpoly ℤ μ ∣ (expand ℤ p) (minpoly ℤ (μ ^ p))
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case pos
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : n = 0
⊢ minpoly ℤ μ = minpoly ℤ (μ ^ p)

pp: case neg
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
⊢ minpoly ℤ μ = minpoly ℤ (μ ^ p)

Tactic:
·

Goal state after:
case pos
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : n = 0
⊢ minpoly ℤ μ = minpoly ℤ (μ ^ p)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
n : ℤ
hξ : ζ ^ n ∈ rootsOfUnity k R
hk0 : 0 < ↑k
i : ℤ := n % ↑k
i₀ : ℕ
hi₀ : ↑i₀ = i
⊢ i₀ < k

pp: case refine_2
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
n : ℤ
hξ : ζ ^ n ∈ rootsOfUnity k R
hk0 : 0 < ↑k
i : ℤ := n % ↑k
i₀ : ℕ
hi₀ : ↑i₀ = i
⊢ ζ ^ i₀ = ζ ^ n

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
n : ℤ
hξ : ζ ^ n ∈ rootsOfUnity k R
hk0 : 0 < ↑k
i : ℤ := n % ↑k
i₀ : ℕ
hi₀ : ↑i₀ = i
⊢ i₀ < k
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
n : ℤ
hξ : ζ ^ n ∈ rootsOfUnity k R
hk0 : 0 < ↑k
i : ℤ := n % ↑k
i₀ : ℕ
hi₀ : ↑i₀ = i
⊢ ζ ^ i₀ = ζ ^ n

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
n : ℤ
hξ : ζ ^ n ∈ rootsOfUnity k R
hk0 : 0 < ↑k
i : ℤ := n % ↑k
i₀ : ℕ
hi₀ : ↑i₀ = i
⊢ ζ ^ i₀ = ζ ^ n
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case pos
n : ℕ
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
hzero : n = 0
⊢ map (Int.castRingHom R) (cyclotomic n ℤ) = cyclotomic n R

pp: case neg
n : ℕ
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
hzero : ¬n = 0
⊢ map (Int.castRingHom R) (cyclotomic n ℤ) = cyclotomic n R

Tactic:
·

Goal state after:
case pos
n : ℕ
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
hzero : n = 0
⊢ map (Int.castRingHom R) (cyclotomic n ℤ) = cyclotomic n R
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case pos
n : ℕ
hzero : n = 0
⊢ map (Int.castRingHom ℂ) (cyclotomic n ℤ) = cyclotomic' n ℂ ∧
    (cyclotomic n ℤ).degree = (cyclotomic' n ℂ).degree ∧ (cyclotomic n ℤ).Monic

pp: case neg
n : ℕ
hzero : ¬n = 0
⊢ map (Int.castRingHom ℂ) (cyclotomic n ℤ) = cyclotomic' n ℂ ∧
    (cyclotomic n ℤ).degree = (cyclotomic' n ℂ).degree ∧ (cyclotomic n ℤ).Monic

Tactic:
·

Goal state after:
case pos
n : ℕ
hzero : n = 0
⊢ map (Int.castRingHom ℂ) (cyclotomic n ℤ) = cyclotomic' n ℂ ∧
    (cyclotomic n ℤ).degree = (cyclotomic' n ℂ).degree ∧ (cyclotomic n ℤ).Monic
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
n : ℤ
hξ : ζ ^ n ∈ rootsOfUnity k R
hk0 : 0 < ↑k
i : ℤ := n % ↑k
i₀ : ℕ
hi₀ : ↑i₀ = i
⊢ ζ ^ i₀ = ζ ^ n

Tactic:
rw [← zpow_natCast, hi₀, ← Int.emod_add_mul_ediv n k, zpow_add, zpow_mul, h.zpow_eq_one,
      one_zpow, mul_one]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case refine_1
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ IsCoprime (map (Int.castRingHom ℚ) P) (map (Int.castRingHom ℚ) Q)

pp: case refine_2
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) P ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)

pp: case refine_3
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) Q ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ IsCoprime (map (Int.castRingHom ℚ) P) (map (Int.castRingHom ℚ) Q)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ IsPrimitiveRoot ξ k → ∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ

pp: case mpr
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ (∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ) → IsPrimitiveRoot ξ k

Tactic:
·

Goal state after:
case mp
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ IsPrimitiveRoot ξ k → ∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case mpr
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ (∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ) → IsPrimitiveRoot ξ k

Tactic:
·

Goal state after:
case mpr
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : Rˣ
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ (∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ) → IsPrimitiveRoot ξ k
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: n : ℕ
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : Nontrivial R
⊢ (cyclotomic n ℤ).degree = ↑n.totient

pp: n : ℕ
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : Nontrivial R
⊢ (Int.castRingHom R) (cyclotomic n ℤ).leadingCoeff ≠ 0

Tactic:
·

Goal state after:
n : ℕ
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : Nontrivial R
⊢ (cyclotomic n ℤ).degree = ↑n.totient
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case zero
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : Nontrivial R
⊢ (cyclotomic 0 ℤ).degree = ↑(Nat.totient 0)

pp: case succ
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : Nontrivial R
k : ℕ
⊢ (cyclotomic (k + 1) ℤ).degree = ↑(k + 1).totient

Tactic:
·

Goal state after:
case zero
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : Nontrivial R
⊢ (cyclotomic 0 ℤ).degree = ↑(Nat.totient 0)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : R
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ IsPrimitiveRoot ξ k → ∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ

pp: case mpr
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : R
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ (∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ) → IsPrimitiveRoot ξ k

Tactic:
·

Goal state after:
case mp
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : R
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ IsPrimitiveRoot ξ k → ∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case mpr
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : R
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ (∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ) → IsPrimitiveRoot ξ k

Tactic:
·

Goal state after:
case mpr
R : Type u_4
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
k : ℕ
inst✝ : NeZero k
ζ ξ : R
h : IsPrimitiveRoot ζ k
⊢ (∃ i < k, i.Coprime k ∧ ζ ^ i = ξ) → IsPrimitiveRoot ξ k
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case refine_2
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) P ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)

pp: case refine_3
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) Q ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_2
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) P ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case inl
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
ζ α a : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ 0
e : α ^ 0 = a
⊢ nthRoots 0 a = Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range 0)

pp: case inr
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
⊢ nthRoots n a = Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)

Tactic:
·

Goal state after:
case inl
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
ζ α a : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ 0
e : α ^ 0 = a
⊢ nthRoots 0 a = Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range 0)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.Minpoly

Goal state before:
pp: case refine_3
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) Q ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_3
n : ℕ
K : Type u_1
inst✝² : CommRing K
μ : K
h : IsPrimitiveRoot μ n
inst✝¹ : IsDomain K
inst✝ : CharZero K
p : ℕ
hprime : Fact (Nat.Prime p)
hdiv : ¬p ∣ n
hn : ¬n = 0
hpos : 0 < n
P : ℤ[X] := minpoly ℤ μ
Q : ℤ[X] := minpoly ℤ (μ ^ p)
hdiff : ¬P = Q
Pmonic : P.Monic
Qmonic : Q.Monic
Pirr : Irreducible P
Qirr : Irreducible Q
PQprim : (P * Q).IsPrimitive
⊢ map (Int.castRingHom ℚ) Q ∣ map (Int.castRingHom ℚ) (X ^ n - 1)
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case inl
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
⊢ cyclotomic 0 ℤ ∣ X ^ 0 - 1

pp: case inr
n : ℕ
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
hn : n > 0
⊢ cyclotomic n ℤ ∣ X ^ n - 1

Tactic:
·

Goal state after:
case inl
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
⊢ cyclotomic 0 ℤ ∣ X ^ 0 - 1
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : α = 0
⊢ nthRoots n a = Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)

pp: case neg
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
⊢ nthRoots n a = Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)

Tactic:
·

Goal state after:
case pos
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : α = 0
⊢ nthRoots n a = Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case neg.h
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
⊢ Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n) ≤ nthRoots n a

pp: case neg.a
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
⊢ (nthRoots n a).card ≤ (Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)).card

Tactic:
·

Goal state after:
case neg.h
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
⊢ Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n) ≤ nthRoots n a
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case inl
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
d : ℕ
hd : d ≠ 1
hdn : d ∣ 0
⊢ cyclotomic d ℤ ∣ ∑ i ∈ range 0, X ^ i

pp: case inr
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
d n : ℕ
hdn : d ∣ n
hd : d ≠ 1
hn : n > 0
⊢ cyclotomic d ℤ ∣ ∑ i ∈ range n, X ^ i

Tactic:
·

Goal state after:
case inl
R : Type u_1
inst✝ : Ring R
d : ℕ
hd : d ≠ 1
hdn : d ∣ 0
⊢ cyclotomic d ℤ ∣ ∑ i ∈ range 0, X ^ i
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case neg.a
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
⊢ (nthRoots n a).card ≤ (Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)).card

Tactic:
·

Goal state after:
case neg.a
R : Type u_4
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : IsDomain R
n : ℕ
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ n
α a : R
e : α ^ n = a
hn : n > 0
hα : ¬α = 0
⊢ (nthRoots n a).card ≤ (Multiset.map (fun x ↦ ζ ^ x * α) (Multiset.range n)).card
Module: Mathlib.RingTheory.RootsOfUnity.PrimitiveRoots

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_4
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : IsDomain R
S : Type u_7
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : Algebra S R
ζ₁ ζ₂ : R
k₁ k₂ : ℕ
hζ₁ : IsPrimitiveRoot ζ₁ k₁
hζ₂ : IsPrimitiveRoot ζ₂ k₂
hk₁ : k₁ ≠ 0
hk₂ : k₂ ≠ 0
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ (k₁.lcm k₂)
this : NeZero (k₁.lcm k₂)
⊢ {ζ₁, ζ₂} ⊆ ↑S[ζ]

pp: case refine_2
R : Type u_4
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : IsDomain R
S : Type u_7
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : Algebra S R
ζ₁ ζ₂ : R
k₁ k₂ : ℕ
hζ₁ : IsPrimitiveRoot ζ₁ k₁
hζ₂ : IsPrimitiveRoot ζ₂ k₂
hk₁ : k₁ ≠ 0
hk₂ : k₂ ≠ 0
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ (k₁.lcm k₂)
this : NeZero (k₁.lcm k₂)
⊢ {ζ} ⊆ ↑S[ζ₁, ζ₂]

Tactic:
·

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_4
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : IsDomain R
S : Type u_7
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : Algebra S R
ζ₁ ζ₂ : R
k₁ k₂ : ℕ
hζ₁ : IsPrimitiveRoot ζ₁ k₁
hζ₂ : IsPrimitiveRoot ζ₂ k₂
hk₁ : k₁ ≠ 0
hk₂ : k₂ ≠ 0
ζ : R
hζ : IsPrimitiveRoot ζ (k₁.lcm k₂)
this : NeZero (k₁.lcm k₂)
⊢ {ζ₁, ζ₂} ⊆ ↑S[ζ]
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Cyclotomic.Basic

Goal state before:
pp: case h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
d n : ℕ
h : d ∣ n ∧ d < n
⊢ n ∉ n.properDivisors \ d.divisors

pp: case h.h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
d n : ℕ
h : d ∣ n ∧ d < n
⊢ n ∉ d.divisors

pp: case h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
d n : ℕ
h : d ∣ n ∧ d < n
⊢ n ≠ 0

Tactic:
·

Goal state after:
case h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
d n : ℕ
h : d ∣ n ∧ d < n
⊢ n ∉ n.properDivisors \ d.divisors