mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
B : BilinForm K V
W : Submodule K V
⊢ finrank K ↥W + finrank K ↥(B.orthogonal W) = finrank K V + finrank K ↥(map W.subtype (domRestrict B W).ker)

Tactic:
←
    toLin_restrict_range_dualCoannihilator_eq_orthogonal _ _,

Goal state after:
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
B : BilinForm K V
W : Submodule K V
⊢ finrank K ↥W + finrank K ↥(domRestrict B W).range.dualCoannihilator =
    finrank K V + finrank K ↥(map W.subtype (domRestrict B W).ker)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
B : BilinForm K V
hB : B.Nondegenerate
W : Submodule K V
this : finrank K ↥W + finrank K ↥(B.orthogonal W) = finrank K V + finrank K ↥(W ⊓ ker B)
⊢ finrank K ↥(B.orthogonal W) = finrank K V - finrank K ↥W

Tactic:
hB.ker_eq_bot,

Goal state after:
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝³ : Field K
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : FiniteDimensional K V
B : BilinForm K V
hB : B.Nondegenerate
W : Submodule K V
this : finrank K ↥W + finrank K ↥(B.orthogonal W) = finrank K V + finrank K ↥(W ⊓ ⊥)
⊢ finrank K ↥(B.orthogonal W) = finrank K V - finrank K ↥W
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
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
⊢ ∀ {x m : L}, m ∈ (Submodule.map ↑I.incl ↑J).carrier → ⁅x, m⁆ ∈ (Submodule.map ↑I.incl ↑J).carrier

Tactic:
rintro x _ ⟨y, hy, rfl⟩

Goal state after:
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
I : LieIdeal R L
hI : IsAtom I
J : LieIdeal R ↥I
x : L
y : ↥I
hy : y ∈ ↑↑J
⊢ ⁅x, ↑I.incl y⁆ ∈ (Submodule.map ↑I.incl ↑J).carrier
Module: Mathlib.Data.Multiset.Fintype

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
m : Multiset α
⊢ (map Prod.fst m.toEnumFinset.val).toFinset = m.toFinset

Tactic:
Multiset.map_toEnumFinset_fst

Goal state after:
α : Type u_1
inst✝ : DecidableEq α
m : Multiset α
⊢ m.toFinset = m.toFinset
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
t : R
x : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
a✝ : Nontrivial ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ⁅t • x, m⁆ = t • ⁅x, m⁆

Tactic:
apply Subtype.ext

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
t : R
x : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
a✝ : Nontrivial ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ↑⁅t • x, m⁆ = ↑(t • ⁅x, m⁆)
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
t : R
x : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
a✝ : Nontrivial ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ⁅x, t • m⁆ = t • ⁅x, m⁆

Tactic:
apply Subtype.ext

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
t : R
x : L
m : ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
a✝ : Nontrivial ↥(shiftedGenWeightSpace R L M χ)
⊢ ↑⁅x, t • m⁆ = ↑(t • ⁅x, m⁆)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Semisimple

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
hf : f.IsFinitelySemisimple
μ : R
k : ℕ∞
hk : 0 < k
⊢ (f.genEigenspace μ) k = f.eigenspace μ

Tactic:
refine le_antisymm (fun m hm ↦ mem_eigenspace_iff.mpr ?_) (f.genEigenspace μ |>.mono ?_)

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
hf : f.IsFinitelySemisimple
μ : R
k : ℕ∞
hk : 0 < k
m : M
hm : m ∈ (f.genEigenspace μ) k
⊢ f m = μ • m

case refine_2
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
hf : f.IsFinitelySemisimple
μ : R
k : ℕ∞
hk : 0 < k
⊢ 1 ≤ k
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Basis.Basic

Goal state before:
pp: case lie.hy.a.a
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
y : L
this : ∀ (i : ι), ∀ x ∈ lieSpan R L (range b.f), ⁅b.e i, x⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower
u v : L
hu : u ∈ lieSpan R L (range b.e)
hv : v ∈ lieSpan R L (range b.e)
hu' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅u, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
hv' : ∀ {z : L}, z ∈ lieSpan R L (range b.f) → ⁅v, z⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper
z : L
hz : z ∈ lieSpan R L (range b.f)
yc : L
hyc : yc ∈ H
yl : L
hyl : yl ∈ lieSpan R L (range b.f)
yu : L
hyu : yu ∈ lieSpan R L (range b.e)
aux : yc + yl + yu = ⁅u, z⁆
⊢ ⁅v, yc⁆ ∈ H.toLieSubmodule ⊔ b.borelLower ⊔ b.borelUpper

Tactic:
rw [← lie_skew, neg_mem_iff]
        exact LieSubmodule.mem_sup_right <| b.borelUpper.lie_mem (x := ⟨yc, hyc⟩) hv

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

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
M : Type u_3
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
y : M
hy : y ∈ genWeightSpaceChain M α χ p q
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ genWeightSpaceChain M α χ p q

Tactic:
rw [genWeightSpaceChain, iSup_subtype'] at hy

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝ : LieRing.IsNilpotent ↥H
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
y : M
hy : y ∈ ⨆ x, genWeightSpace M (↑x • α + χ)
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ genWeightSpaceChain M α χ p q
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: case mem
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x u : ↥H
y : L
hy : y ∈ rootSpace H α
z : L
hz : z ∈ rootSpace H (-α)
hyz : ⁅y, z⁆ = ↑u
f : End R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
  {
    toFun := fun x ↦
      match x with
      | ⟨m, hm⟩ => ⟨⁅y, m⁆, ⋯⟩,
    map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) ((toEnd R ↥H ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) u) = 0

Tactic:
let g : Module.End R (genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
      { toFun := fun ⟨m, hm⟩ ↦ ⟨⁅(z : L), m⁆,
          lie_mem_genWeightSpaceChain_of_genWeightSpace_eq_bot_left M α χ p q hp hz hm⟩
        map_add' := fun _ _ ↦ by simp
        map_smul' := fun t m ↦ by simp }

Goal state after:
case mem
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : LieRingModule L M
inst✝² : LieModule R L M
H : LieSubalgebra R L
α χ : ↥H → R
p q : ℤ
inst✝¹ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝ : IsNoetherian R L
hp : genWeightSpace M (p • α + χ) = ⊥
hq : genWeightSpace M (q • α + χ) = ⊥
x u : ↥H
y : L
hy : y ∈ rootSpace H α
z : L
hz : z ∈ rootSpace H (-α)
hyz : ⁅y, z⁆ = ↑u
f : End R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
  {
    toFun := fun x ↦
      match x with
      | ⟨m, hm⟩ => ⟨⁅y, m⁆, ⋯⟩,
    map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
g : End R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q) :=
  {
    toFun := fun x ↦
      match x with
      | ⟨m, hm⟩ => ⟨⁅z, m⁆, ⋯⟩,
    map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) ((toEnd R ↥H ↥(genWeightSpaceChain M α χ p q)) u) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
α : L → R
β : Weight R L M
hα : α ≠ 0
⊢ (Nat.find ⋯).pred + 1 = Nat.find ⋯

Tactic:
apply Nat.succ_pred_eq_of_pos

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
α : L → R
β : Weight R L M
hα : α ≠ 0
⊢ 0 < Nat.find ⋯
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Chain

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
α : L → R
β : Weight R L M
hα : α ≠ 0
⊢ genWeightSpace M ((chainTopCoeff α β + 1) • α + ⇑β) = ⊥

Tactic:
rw [chainTopCoeff_add_one _ _ hα]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
α : L → R
β : Weight R L M
hα : α ≠ 0
⊢ genWeightSpace M (Nat.find ⋯ • α + ⇑β) = ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: case mem
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
h : traceForm R L M = 0
y : End R M
hy : ∀ z ∈ φ.range, ⁅y, z⁆ ∈ φ.range
x a b c : L
hbc : ⁅φ b, y⁆ = -φ c
⊢ -(trace R M) (φ a * φ c) = 0

Tactic:
neg_eq_zero,

Goal state after:
case mem
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
h : traceForm R L M = 0
y : End R M
hy : ∀ z ∈ φ.range, ⁅y, z⁆ ∈ φ.range
x a b c : L
hbc : ⁅φ b, y⁆ = -φ c
⊢ (trace R M) (φ a * φ c) = 0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: case succ.refine_1
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : ∀ {x y : L}, x ∈ ⊤.lcs L k → y ∈ LieSubmodule.ucs k ⊥ → ((traceForm R L M) x) y = 0
x y : L
hy : ∀ (x : L), ⁅x, y⁆ ∈ LieSubmodule.ucs k ⊥
hx : x ∈ Submodule.span R {x | ∃ x_1, ∃ n ∈ ⊤.lcs L k, ⁅x_1, n⁆ = x}
z w : L
hw : w ∈ ⊤.lcs L k
⊢ -((traceForm R L M) ⁅w, z⁆) y = 0

Tactic:
neg_eq_zero,

Goal state after:
case succ.refine_1
R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : ∀ {x y : L}, x ∈ ⊤.lcs L k → y ∈ LieSubmodule.ucs k ⊥ → ((traceForm R L M) x) y = 0
x y : L
hy : ∀ (x : L), ⁅x, y⁆ ∈ LieSubmodule.ucs k ⊥
hx : x ∈ Submodule.span R {x | ∃ x_1, ∃ n ∈ ⊤.lcs L k, ⁅x_1, n⁆ = x}
z w : L
hw : w ∈ ⊤.lcs L k
⊢ ((traceForm R L M) ⁅w, z⁆) y = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PerfectPairing.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
p : M →ₗ[R] N →ₗ[R] R
inst✝ : p.IsPerfPair
U : Submodule R M
⊢ p.IsPerfectCompl U ⊤ ↔ U = ⊤

Tactic:
← IsPerfectCompl.flip_iff

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
N : Type u_3
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : AddCommGroup N
inst✝¹ : Module R N
p : M →ₗ[R] N →ₗ[R] R
inst✝ : p.IsPerfPair
U : Submodule R M
⊢ p.flip.IsPerfectCompl ⊤ U ↔ U = ⊤
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : IsKilling R L
inst✝² : IsNoetherian R L
inst✝¹ : IsArtinian R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝ : H.IsCartanSubalgebra
h : Codisjoint H.toSubmodule ↑(LieModule.posFittingComp R (↥H) L)
m₀ : L
h₀ : m₀ ∈ H
m₁ : L
h₁ : m₁ ∈ LieModule.posFittingComp R (↥H) L
⊢ ((killingForm R L) m₀) m₁ = 0

Tactic:
exact killingForm_eq_zero_of_mem_zeroRoot_mem_posFitting R L H (le_zeroRootSubalgebra R L H h₀) h₁

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
α : ↥H → K
y : L
hy : y ∈ rootSpace H α
⊢ S y = α x' • y

Tactic:
replace hy : y ∈ (ad K L x).maxGenEigenspace (α x') :=
      (genWeightSpace_le_genWeightSpaceOf L x' α) hy

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
α : ↥H → K
y : L
hy : y ∈ ((ad K L) x).maxGenEigenspace (α x')
⊢ S y = α x' • y
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
y z : L
α β : ↥H → K
hy : y ∈ rootSpace H α
hz : z ∈ rootSpace H β
hyz : ⁅y, z⁆ ∈ rootSpace H (α + β)
⊢ S ⁅y, z⁆ = ⁅S y, z⁆ + ⁅y, S z⁆

Tactic:
rw [aux hy, aux hz, aux hyz, smul_lie, lie_smul, ← add_smul, ← Pi.add_apply]

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅S y, z⁆ + ⁅y, S z⁆
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple

Tactic:
replace h_der : ∀ y z : L, S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆ := by
    simp_rw [← lie_skew (S _) _, add_comm, ← sub_eq_add_neg] at h_der; assumption

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
h : f x = 2
⊢ x - 2 • x = -x

Tactic:
two_smul

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
h : f x = 2
⊢ x - (x + x) = -x
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
x : M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hp : Disjoint p (R ∙ x)
y : M
hy : y ∈ p
hx : x ≠ 0
h' : y - f y • x ∈ p
⊢ f y • x ∈ p

Tactic:
simpa using p.sub_mem h' hy

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α ((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)) = 0
this :
  (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α) ∈
    Weight.ker ⊓ (LieIdeal.toLieSubalgebra K (↥H) (corootSpace ⇑α)).toSubmodule
⊢ α.IsZero

Tactic:
rw [(disjoint_ker_weight_corootSpace α).eq_bot] at this

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α ((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)) = 0
this : (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α) ∈ ⊥
⊢ α.IsZero
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: case refine_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : coroot α = 0
⊢ α.IsZero

Tactic:
by_contra contra

Goal state after:
case refine_1
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : coroot α = 0
contra : ¬α.IsZero
⊢ False
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Chebyshev

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
⊢ T R (-2) = 2 * X ^ 2 - 1

Tactic:
by simp [T_two]

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

Goal state before:
pp: case add
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x u v : L
hu : u ∈ Submodule.span R (range b.h)
hv : v ∈ Submodule.span R (range b.h)
hu' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hv' : ∀ (hx : v ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨v, hx⟩ • b.e i = ⁅v, b.e i⁆
hx : u + v ∈ H
⊢ (b.baseSupp i) ⟨u + v, hx⟩ • b.e i = ⁅u + v, b.e i⁆

Tactic:
rw [← coe_cartan_eq_span, LieSubalgebra.mem_toSubmodule] at hu hv

Goal state after:
case add
ι : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Finite ι
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
b : Basis ι H
inst✝ : Fintype ι
i : ι
x u v : L
hu : u ∈ H
hv : v ∈ H
hu' : ∀ (hx : u ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨u, hx⟩ • b.e i = ⁅u, b.e i⁆
hv' : ∀ (hx : v ∈ H), (b.baseSupp i) ⟨v, hx⟩ • b.e i = ⁅v, b.e i⁆
hx : u + v ∈ H
⊢ (b.baseSupp i) ⟨u + v, hx⟩ • b.e i = ⁅u + v, b.e i⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
e : L
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
he₀ : e ≠ 0
f' : L
hfα : f' ∈ rootSpace H (-⇑α)
hf : ((killingForm K L) e) f' ≠ 0
hef : ⁅e, f'⁆ = ((killingForm K L) e) f' • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α))
h : ↥H := ⟨⁅e, f'⁆, ⋯⟩
hh : α h ≠ 0
f : L := (2 * (α h)⁻¹) • f'
this : ⁅⁅e, f'⁆, e⁆ = α h • e
⊢ e + e = 2 • e

Tactic:
two_smul

Goal state after:
K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
hα : α.IsNonZero
e : L
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
he₀ : e ≠ 0
f' : L
hfα : f' ∈ rootSpace H (-⇑α)
hf : ((killingForm K L) e) f' ≠ 0
hef : ⁅e, f'⁆ = ((killingForm K L) e) f' • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α))
h : ↥H := ⟨⁅e, f'⁆, ⋯⟩
hh : α h ≠ 0
f : L := (2 * (α h)⁻¹) • f'
this : ⁅⁅e, f'⁆, e⁆ = α h • e
⊢ e + e = e + e