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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : IsArtinianRing R
Jac : Ideal R := Ring.jacobson R
n : ℕ
hn✝ : ∀ (m : ℕ), n ≤ m → { toFun := fun x ↦ Jac ^ x, monotone' := ⋯ } n = { toFun := fun x ↦ Jac ^ x, monotone' := ⋯ } m
hn : Jac * Jac ^ n = Jac ^ n
ne✝ : ¬Ring.jacobson R ^ n = 0
N : Ideal R
eq : Jac * N = N
ne : N ≠ ⊥
min : ∀ x ∈ {N | Jac * N = N ∧ N ≠ ⊥}, ¬x < N
this : Jac ^ n * N = N
I : R → Submodule R R := fun x ↦ Submodule.map (LinearMap.toSpanSingleton R R x) (Jac ^ n)
hI : ∀ (x : R), I x ≤ Ideal.span {x}
x : R
hx : Ideal.span {x} ≤ N ∧ I x ≠ ⊥
⊢ Submodule.map (LinearMap.toSpanSingleton R R x) (Jac * Jac ^ n) = I x

Tactic:
hn

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : IsArtinianRing R
Jac : Ideal R := Ring.jacobson R
n : ℕ
hn✝ : ∀ (m : ℕ), n ≤ m → { toFun := fun x ↦ Jac ^ x, monotone' := ⋯ } n = { toFun := fun x ↦ Jac ^ x, monotone' := ⋯ } m
hn : Jac * Jac ^ n = Jac ^ n
ne✝ : ¬Ring.jacobson R ^ n = 0
N : Ideal R
eq : Jac * N = N
ne : N ≠ ⊥
min : ∀ x ∈ {N | Jac * N = N ∧ N ≠ ⊥}, ¬x < N
this : Jac ^ n * N = N
I : R → Submodule R R := fun x ↦ Submodule.map (LinearMap.toSpanSingleton R R x) (Jac ^ n)
hI : ∀ (x : R), I x ≤ Ideal.span {x}
x : R
hx : Ideal.span {x} ≤ N ∧ I x ≠ ⊥
⊢ Submodule.map (LinearMap.toSpanSingleton R R x) (Jac ^ n) = I x
Module: Mathlib.Algebra.Lie.OfAssociative

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
x y : L
z : M
n : ℕ
ih : (φ x ^ n) ⁅y, z⁆ = ∑ ij ∈ antidiagonal n, n.choose ij.1 • ⁅((ad R L) x ^ ij.1) y, (φ x ^ ij.2) z⁆
⊢ ∑ x_1 ∈ antidiagonal n, n.choose x_1.1 • ⁅((ad R L) x) (((ad R L) x ^ x_1.1) y), (φ x ^ x_1.2) z⁆ =
    ∑ x_1 ∈ antidiagonal n, n.choose x_1.2 • ⁅((ad R L) x) (((ad R L) x ^ x_1.1) y), (φ x ^ x_1.2) z⁆

Tactic:
sum_congr rfl

Goal state after:
case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
x y : L
z : M
n : ℕ
ih : (φ x ^ n) ⁅y, z⁆ = ∑ ij ∈ antidiagonal n, n.choose ij.1 • ⁅((ad R L) x ^ ij.1) y, (φ x ^ ij.2) z⁆
⊢ (antidiagonal n).sum ?m.134 =
    ∑ x_1 ∈ antidiagonal n, n.choose x_1.2 • ⁅((ad R L) x) (((ad R L) x ^ x_1.1) y), (φ x ^ x_1.2) z⁆

case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
x y : L
z : M
n : ℕ
ih : (φ x ^ n) ⁅y, z⁆ = ∑ ij ∈ antidiagonal n, n.choose ij.1 • ⁅((ad R L) x ^ ij.1) y, (φ x ^ ij.2) z⁆
⊢ ∀ x_1 ∈ antidiagonal n, n.choose x_1.1 • ⁅((ad R L) x) (((ad R L) x ^ x_1.1) y), (φ x ^ x_1.2) z⁆ = ?m.134 x_1

R : Type u
L : Type v
M : Type w
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
x y : L
z : M
n : ℕ
ih : (φ x ^ n) ⁅y, z⁆ = ∑ ij ∈ antidiagonal n, n.choose ij.1 • ⁅((ad R L) x ^ ij.1) y, (φ x ^ ij.2) z⁆
⊢ ℕ × ℕ → M
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Subalgebra

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
L₂ : Type w
inst✝¹ : LieRing L₂
inst✝ : LieAlgebra R L₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
K K' : LieSubalgebra R L
K₂ : LieSubalgebra R L₂
x y : L
hx : x ∈ (Submodule.comap (↑f) K₂.toSubmodule).carrier
hy : y ∈ (Submodule.comap (↑f) K₂.toSubmodule).carrier
this : ⁅f x, f y⁆ ∈ K₂
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ (Submodule.comap (↑f) K₂.toSubmodule).carrier

Tactic:
by simp [this]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
L' : Type w₂
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : LieAlgebra R L
f : L →ₗ⁅R⁆ L'
I : LieIdeal R L
h : Function.Surjective ⇑f
x y : L'
hy : y ∈ (Submodule.map (↑f) (toLieSubalgebra R L I).toSubmodule).carrier
⊢ ⁅x, y⁆ ∈ (Submodule.map (↑f) (toLieSubalgebra R L I).toSubmodule).carrier

Tactic:
have hy' : ∃ x : L, x ∈ I ∧ f x = y := by simpa [hy]
        obtain ⟨z₂, hz₂, rfl⟩ := hy'
        obtain ⟨z₁, rfl⟩ := h x
        simp only [LieHom.coe_toLinearMap, SetLike.mem_coe, Set.mem_image, Submodule.mem_carrier,
          Submodule.map_coe]
        use ⁅z₁, z₂⁆
        exact ⟨I.lie_mem hz₂, f.map_lie z₁ z₂⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Jordan.Basic

Goal state before:
pp: A : Type u_1
inst✝ : NonUnitalNonAssocCommRing A
a b c : A
⊢ ⁅L a + L b + L c, L (a * a) + L (b * b) + L (c * c) + 2 • L (a * b) + 2 • L (c * a) + 2 • L (b * c)⁆ =
    ⁅L a, L (a * a)⁆ + ⁅L a, L (b * b)⁆ + ⁅L a, L (c * c)⁆ + ⁅L a, 2 • L (a * b)⁆ + ⁅L a, 2 • L (c * a)⁆ +
          ⁅L a, 2 • L (b * c)⁆ +
        (⁅L b, L (a * a)⁆ + ⁅L b, L (b * b)⁆ + ⁅L b, L (c * c)⁆ + ⁅L b, 2 • L (a * b)⁆ + ⁅L b, 2 • L (c * a)⁆ +
          ⁅L b, 2 • L (b * c)⁆) +
      (⁅L c, L (a * a)⁆ + ⁅L c, L (b * b)⁆ + ⁅L c, L (c * c)⁆ + ⁅L c, 2 • L (a * b)⁆ + ⁅L c, 2 • L (c * a)⁆ +
        ⁅L c, 2 • L (b * c)⁆)

Tactic:
add_lie,

Goal state after:
A : Type u_1
inst✝ : NonUnitalNonAssocCommRing A
a b c : A
⊢ ⁅L a + L b, L (a * a) + L (b * b) + L (c * c) + 2 • L (a * b) + 2 • L (c * a) + 2 • L (b * c)⁆ +
      ⁅L c, L (a * a) + L (b * b) + L (c * c) + 2 • L (a * b) + 2 • L (c * a) + 2 • L (b * c)⁆ =
    ⁅L a, L (a * a)⁆ + ⁅L a, L (b * b)⁆ + ⁅L a, L (c * c)⁆ + ⁅L a, 2 • L (a * b)⁆ + ⁅L a, 2 • L (c * a)⁆ +
          ⁅L a, 2 • L (b * c)⁆ +
        (⁅L b, L (a * a)⁆ + ⁅L b, L (b * b)⁆ + ⁅L b, L (c * c)⁆ + ⁅L b, 2 • L (a * b)⁆ + ⁅L b, 2 • L (c * a)⁆ +
          ⁅L b, 2 • L (b * c)⁆) +
      (⁅L c, L (a * a)⁆ + ⁅L c, L (b * b)⁆ + ⁅L c, L (c * c)⁆ + ⁅L c, 2 • L (a * b)⁆ + ⁅L c, 2 • L (c * a)⁆ +
        ⁅L c, 2 • L (b * c)⁆)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.IdealOperations

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ {x | ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x} ⊆ ↑⊥

Tactic:
rintro m ⟨⟨x, hx⟩, n, hn⟩

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieAlgebra R L
m : M
x : L
hx : x ∈ ⊥
n : ↥N
hn : ⁅↑⟨x, hx⟩, ↑n⁆ = m
⊢ m ∈ ↑⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Abelian

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
s : Set L
h : IsLieAbelian ↥(lieSpan R L s)
x : L
hx : x ∈ s
y : L
hy : y ∈ s
⊢ ⁅x, y⁆ = 0

Tactic:
let x' : lieSpan R L s := ⟨x, subset_lieSpan hx⟩
    let y' : lieSpan R L s := ⟨y, subset_lieSpan hy⟩
    suffices ⁅x', y'⁆ = 0 by simpa [x', y', Subtype.ext_iff] using this
    simp [trivial_lie_zero]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
L' : Type w₂
M : Type w
M' : Type w₁
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
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 : AddCommGroup M'
inst✝¹ : Module R M'
inst✝ : LieRingModule L M'
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M'
N N₂ : LieSubmodule R L M
N' : LieSubmodule R L M'
x : L
m' : M'
m : M
hm : m ∈ ↑↑N
hfm : ↑f m = m'
⊢ ⁅x, m'⁆ ∈ (Submodule.map ↑f ↑N).carrier

Tactic:
use ⁅x, m⁆

Goal state after:
case h
R : Type u
L : Type v
L' : Type w₂
M : Type w
M' : Type w₁
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
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 : AddCommGroup M'
inst✝¹ : Module R M'
inst✝ : LieRingModule L M'
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M'
N N₂ : LieSubmodule R L M
N' : LieSubmodule R L M'
x : L
m' : M'
m : M
hm : m ∈ ↑↑N
hfm : ↑f m = m'
⊢ ⁅x, m⁆ ∈ ↑↑N ∧ ↑f ⁅x, m⁆ = ⁅x, m'⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Submodule

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
L' : Type w₂
M : Type w
M' : Type w₁
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
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 : AddCommGroup M'
inst✝¹ : Module R M'
inst✝ : LieRingModule L M'
f : M →ₗ⁅R,L⁆ M'
N N₂ : LieSubmodule R L M
N' : LieSubmodule R L M'
x : L
m : M
h : m ∈ (Submodule.comap ↑f ↑N').carrier
this : ⁅x, f m⁆ ∈ N'
⊢ ⁅x, m⁆ ∈ (Submodule.comap ↑f ↑N').carrier

Tactic:
by simp [this]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Minpoly.Basic

Goal state before:
pp: A : Type u_1
B : Type u_2
B' : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Ring B
inst✝² : Ring B'
inst✝¹ : Algebra A B
inst✝ : Algebra A B'
f : B →ₐ[A] B'
x : B
⊢ (Polynomial.aeval (f x)) (minpoly A x) = 0

Tactic:
by
  rw [Polynomial.aeval_algHom, AlgHom.coe_comp, comp_apply, aeval, map_zero]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Minpoly.Basic

Goal state before:
pp: case pos
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing A
inst✝⁴ : Ring B
inst✝³ : Algebra A B
x : B
inst✝² : Nontrivial B
R : Type u_4
inst✝¹ : Semiring R
inst✝ : Nontrivial R
f : A →+* R
hx : IsIntegral A x
⊢ map f (minpoly A x) ≠ 1

Tactic:
exact mt ((monic hx).eq_one_of_map_eq_one f) (ne_one A x)

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Minpoly.Basic

Goal state before:
pp: case pos
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝² : CommRing A
inst✝¹ : Ring B
inst✝ : Algebra A B
x : B
p : A[X]
pmonic : p.Monic
hp : (Polynomial.aeval x) p = 0
hx : IsIntegral A x
⊢ (⋯.min (fun x_1 ↦ x_1.Monic ∧ eval₂ (algebraMap A B) x x_1 = 0) hx).degree ≤ p.degree

Tactic:
refine le_of_not_gt <| degree_lt_wf.not_lt_min _ ?_
    exact ⟨pmonic, hp⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Minpoly.Field

Goal state before:
pp: F : Type u_3
E : Type u_4
A : Type u_5
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Field E
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : Algebra E A
inst✝¹ : Algebra F A
inst✝ : IsScalarTower F E A
a : A
ha : IsIntegral F a
h : minpoly E a ∈ lifts (algebraMap F E)
⊢ (map (algebraMap F E) (minpoly F a)).natDegree ≤ (minpoly E a).natDegree

Tactic:
obtain ⟨g, hg, hgdeg, hgmon⟩ := lifts_and_natDegree_eq_and_monic h (minpoly.monic ha.tower_top)

Goal state after:
F : Type u_3
E : Type u_4
A : Type u_5
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Field E
inst✝⁴ : CommRing A
inst✝³ : Algebra F E
inst✝² : Algebra E A
inst✝¹ : Algebra F A
inst✝ : IsScalarTower F E A
a : A
ha : IsIntegral F a
h : minpoly E a ∈ lifts (algebraMap F E)
g : F[X]
hg : map (algebraMap F E) g = minpoly E a
hgdeg : g.natDegree = (minpoly E a).natDegree
hgmon : g.Monic
⊢ (map (algebraMap F E) (minpoly F a)).natDegree ≤ (minpoly E a).natDegree
Module: Mathlib.FieldTheory.Minpoly.Field

Goal state before:
pp: A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝⁹ : Field A
inst✝⁸ : Ring B
inst✝⁷ : Algebra A B
x✝ : B
F : Type u_3
E : Type u_4
K : Type u_5
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Ring E
inst✝⁴ : CommRing K
inst✝³ : IsDomain K
inst✝² : Algebra F E
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : FiniteDimensional F E
φ : E →ₐ[F] K
x : ↑(range ⇑(Module.finBasis F E))
⊢ eval₂ (algebraMap F K) (φ ↑x) (minpoly F ↑x) = 0

Tactic:
← aeval_def,

Goal state after:
A : Type u_1
B : Type u_2
inst✝⁹ : Field A
inst✝⁸ : Ring B
inst✝⁷ : Algebra A B
x✝ : B
F : Type u_3
E : Type u_4
K : Type u_5
inst✝⁶ : Field F
inst✝⁵ : Ring E
inst✝⁴ : CommRing K
inst✝³ : IsDomain K
inst✝² : Algebra F E
inst✝¹ : Algebra F K
inst✝ : FiniteDimensional F E
φ : E →ₐ[F] K
x : ↑(range ⇑(Module.finBasis F E))
⊢ (Polynomial.aeval (φ ↑x)) (minpoly F ↑x) = 0
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Ideal

Goal state before:
pp: case mp.add
R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring S
inst✝ : Algebra R S
x : S
I : Ideal R
y a✝ b : ↥R[x]
ha✝ : a✝ ∈ Submodule.span (↥R[x]) (⇑(algebraMap R ↥R[x]) '' ↑I)
hb : b ∈ Submodule.span (↥R[x]) (⇑(algebraMap R ↥R[x]) '' ↑I)
hb' : ∃ p, (∀ (i : ℕ), p.coeff i ∈ I) ∧ (aeval x) p = ↑b
a : R[X]
ha : ∀ (i : ℕ), a.coeff i ∈ I
ha' : (aeval x) a = ↑a✝
⊢ ∃ p, (∀ (i : ℕ), p.coeff i ∈ I) ∧ (aeval x) p = ↑(a✝ + b)

Tactic:
obtain ⟨b, hb, hb'⟩ := hb'

Goal state after:
case mp.add
R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : Semiring S
inst✝ : Algebra R S
x : S
I : Ideal R
y a✝ b✝ : ↥R[x]
ha✝ : a✝ ∈ Submodule.span (↥R[x]) (⇑(algebraMap R ↥R[x]) '' ↑I)
hb✝ : b✝ ∈ Submodule.span (↥R[x]) (⇑(algebraMap R ↥R[x]) '' ↑I)
a : R[X]
ha : ∀ (i : ℕ), a.coeff i ∈ I
ha' : (aeval x) a = ↑a✝
b : R[X]
hb : ∀ (i : ℕ), b.coeff i ∈ I
hb' : (aeval x) b = ↑b✝
⊢ ∃ p, (∀ (i : ℕ), p.coeff i ∈ I) ∧ (aeval x) p = ↑(a✝ + b✝)
Module: Mathlib.RingTheory.Polynomial.Quotient

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : R[X]
⊢ eval X (Polynomial.map C (Polynomial.map (Quotient.mk I) f)) = Polynomial.map (Quotient.mk I) f

Tactic:
← eval₂_eq_eval_map,

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
I : Ideal R
f : R[X]
⊢ eval₂ C X (Polynomial.map (Quotient.mk I) f) = Polynomial.map (Quotient.mk I) f
Module: Mathlib.RingTheory.Norm.Defs

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
x✝ : R
⊢ (norm R) x✝ = (MonoidHom.id R) x✝

Tactic:
simp [norm_apply]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.KummerPolynomial

Goal state before:
pp: K : Type u
inst✝ : Field K
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
a : K
ha : ∀ (b : K), b ^ p ≠ a
this : ¬IsUnit (X ^ p - C a)
⊢ Irreducible (X ^ p - C a)

Tactic:
have ⟨g, hg, hg'⟩ := WfDvdMonoid.exists_irreducible_factor this (X_pow_sub_C_ne_zero hp.pos a)

Goal state after:
K : Type u
inst✝ : Field K
p : ℕ
hp : Nat.Prime p
a : K
ha : ∀ (b : K), b ^ p ≠ a
this : ¬IsUnit (X ^ p - C a)
g : K[X]
hg : Irreducible g
hg' : g ∣ X ^ p - C a
⊢ Irreducible (X ^ p - C a)
Module: Mathlib.FieldTheory.Separable

Goal state before:
pp: R : Type u
inst✝¹ : CommSemiring R
S : Type v
inst✝ : CommSemiring S
p : R[X]
h : p.Separable
f : R →+* S
a b : R[X]
H : a * p + b * derivative p = 1
⊢ Polynomial.map f (a * p) + Polynomial.map f (b * derivative p) = 1

Tactic:
← Polynomial.map_add,

Goal state after:
R : Type u
inst✝¹ : CommSemiring R
S : Type v
inst✝ : CommSemiring S
p : R[X]
h : p.Separable
f : R →+* S
a b : R[X]
H : a * p + b * derivative p = 1
⊢ Polynomial.map f (a * p + b * derivative p) = 1
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: A : Type u_5
inst✝² : CommRing A
n : Type u_7
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
M N : Matrix n n A
⊢ (M * N).det = (N * M).det

Tactic:
det_mul,

Goal state after:
A : Type u_5
inst✝² : CommRing A
n : Type u_7
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
M N : Matrix n n A
⊢ M.det * N.det = (N * M).det
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: A : Type u_5
inst✝² : CommRing A
n : Type u_7
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
M N : Matrix n n A
⊢ M.det * N.det = (N * M).det

Tactic:
det_mul,

Goal state after:
A : Type u_5
inst✝² : CommRing A
n : Type u_7
inst✝¹ : Fintype n
inst✝ : DecidableEq n
M N : Matrix n n A
⊢ M.det * N.det = N.det * M.det
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: case pos
M : Type u_2
inst✝⁴ : AddCommGroup M
A : Type u_5
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Module A M
N : Type u_7
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module A N
f : M →ₗ[A] M
e : M ≃ₗ[A] N
s : Finset M
b : Basis (↥s) A M
⊢ LinearMap.det (↑e ∘ₗ f ∘ₗ ↑e.symm) = LinearMap.det f

Tactic:
← det_toMatrix b f,

Goal state after:
case pos
M : Type u_2
inst✝⁴ : AddCommGroup M
A : Type u_5
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Module A M
N : Type u_7
inst✝¹ : AddCommGroup N
inst✝ : Module A N
f : M →ₗ[A] M
e : M ≃ₗ[A] N
s : Finset M
b : Basis (↥s) A M
⊢ LinearMap.det (↑e ∘ₗ f ∘ₗ ↑e.symm) = ((toMatrix b b) f).det
Module: Mathlib.FieldTheory.Perfect

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
p n : ℕ
inst✝ : ExpChar R p
f : R[X]
r : R
h : ∃ s, r = s ^ p ^ n
⊢ count r (Multiset.map (⇑(iterateFrobenius R p n)) ((expand R (p ^ n)) f).roots) ≤ count r (p ^ n • f.roots)

Tactic:
obtain ⟨s, rfl⟩ := h

Goal state after:
case pos
R : Type u_1
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : IsDomain R
p n : ℕ
inst✝ : ExpChar R p
f : R[X]
s : R
⊢ count (s ^ p ^ n) (Multiset.map (⇑(iterateFrobenius R p n)) ((expand R (p ^ n)) f).roots) ≤
    count (s ^ p ^ n) (p ^ n • f.roots)
Module: Mathlib.FieldTheory.Separable

Goal state before:
pp: F : Type u
inst✝² : Field F
K : Type v
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra F K
f : F[X]
hf : f ≠ 0
h : (map (algebraMap F K) f).Splits
⊢ Fintype.card ↑(f.rootSet K) = f.natDegree ↔ f.Separable

Tactic:
classical
  simp_rw [rootSet_def, Finset.coe_sort_coe, Fintype.card_coe,
    ← natDegree_map (algebraMap F K), h.natDegree_eq_card_roots,
    Multiset.toFinset_card_eq_card_iff_nodup, nodup_aroots_iff_of_splits hf h]

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Separable

Goal state before:
pp: case x.left
F : Type u
inst✝¹ : Field F
K : Type v
inst✝ : Field K
i : F →+* K
x : F
h : F[X]
h_sep : h.Separable
h_root : eval x h = 0
h_splits : (map i h).Splits
h_roots : ∀ y ∈ (map i h).roots, y = i x
h_ne_zero : h ≠ 0
⊢ eval (i x) (map i h) = 0

Tactic:
← eval₂_eq_eval_map,

Goal state after:
case x.left
F : Type u
inst✝¹ : Field F
K : Type v
inst✝ : Field K
i : F →+* K
x : F
h : F[X]
h_sep : h.Separable
h_root : eval x h = 0
h_splits : (map i h).Splits
h_roots : ∀ y ∈ (map i h).roots, y = i x
h_ne_zero : h ≠ 0
⊢ eval₂ i (i x) h = 0
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
f : R[X]
⊢ eval₂ (algebraMap R (AdjoinRoot f)) (root f) f = 0

Tactic:
← aeval_def,

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
f : R[X]
⊢ (aeval (root f)) f = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.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
⊢ (∀ (p : Submodule R M) (hp : p ∈ f.invtSubmodule), Module.Finite R ↥p → IsSemisimple (LinearMap.restrict f hp)) ↔
    ∀ p ∈ f.invtSubmodule,
      Module.Finite R ↥p → ∀ q ∈ f.invtSubmodule, q ≤ p → ∃ r ≤ p, r ∈ f.invtSubmodule ∧ Disjoint q r ∧ q ⊔ r = p

Tactic:
isSemisimple_restrict_iff

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: case calc_1
A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a b : A
h₁ : Commute a b
n₁ : ℕ
hn₁ : a ^ n₁ = 0
n₂ : ℕ
hn₂ : b ^ n₂ = 0
N : ℕ := max n₁ n₂
h₄ : a ^ (N + 1) = 0
h₅ : b ^ (N + 1) = 0
R2N : Finset ℕ := range (2 * N + 1)
hR2N : R2N = range (2 * N + 1)
RN : Finset ℕ := range (N + 1)
hRN : RN = range (N + 1)
⊢ ∑ i ∈ R2N, (↑i !)⁻¹ • (a + b) ^ i = ∑ i ∈ R2N, (↑i !)⁻¹ • ∑ j ∈ range (i + 1), a ^ j * b ^ (i - j) * ↑(i.choose j)

Tactic:
refine sum_congr rfl fun i _ ↦ ?_
      rw [Commute.add_pow h₁ i]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.JordanChevalley

Goal state before:
pp: K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
inst✝¹ : FiniteDimensional K V
inst✝ : PerfectField K
n₁ s₁ n₂ s₂ : End K V
hn₁ : IsNilpotent n₁
hs₁ : s₁.IsSemisimple
hn₂ : IsNilpotent n₂
hs₂ : s₂.IsSemisimple
hc₁ : Commute n₁ s₁
hc₂ : Commute n₂ s₂
h : n₁ + s₁ = n₂ + s₂
n₀ : End K V
hn₀ : n₀ ∈ K[n₁ + s₁]
s₀ : End K V
hs₀ : s₀ ∈ K[n₁ + s₁]
hn₀_nil : IsNilpotent n₀
hs₀_ss : s₀.IsSemisimple
h₀ : n₁ + s₁ = n₀ + s₀
n s : End K V
⊢ IsNilpotent n → s.IsSemisimple → Commute n s → n₁ + s₁ = n + s → s = s₀

Tactic:
hn

Goal state after:
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module K V
inst✝¹ : FiniteDimensional K V
inst✝ : PerfectField K
n₁ s₁ n₂ s₂ : End K V
hn₁ : IsNilpotent n₁
hs₁ : s₁.IsSemisimple
hn₂ : IsNilpotent n₂
hs₂ : s₂.IsSemisimple
hc₁ : Commute n₁ s₁
hc₂ : Commute n₂ s₂
h : n₁ + s₁ = n₂ + s₂
n₀ : End K V
hn₀ : n₀ ∈ K[n₁ + s₁]
s₀ : End K V
hs₀ : s₀ ∈ K[n₁ + s₁]
hn₀_nil : IsNilpotent n₀
hs₀_ss : s₀.IsSemisimple
h₀ : n₁ + s₁ = n₀ + s₀
n s : End K V
hn : IsNilpotent n
⊢ s.IsSemisimple → Commute n s → n₁ + s₁ = n + s → s = s₀
Module: Mathlib.Algebra.Ring.Divisibility.Lemmas

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : SMul M R
inst✝¹ : Semigroup R
inst✝ : SMulCommClass M R R
x y : R
m : M
h : x ∣ y
k : R
hk : y = x * k
⊢ m • y = x * m • k

Tactic:
rw [mul_smul_comm, ← hk]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
N N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x y : L ⧸ I
x₁ x₂ y₁ y₂ : L
h₁ : x₁ - y₁ ∈ ↑I
h₂ : x₂ - y₂ ∈ ↑I
⊢ ⁅x₁, x₂⁆ - ⁅y₁, y₂⁆ ∈ ↑I

Tactic:
have h : ⁅x₁, x₂⁆ - ⁅y₁, y₂⁆ = ⁅x₁, x₂ - y₂⁆ + ⁅x₁ - y₁, y₂⁆ := by
      simp [-lie_skew, sub_eq_add_neg, add_assoc]

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
N N' : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
I J : LieIdeal R L
x y : L ⧸ I
x₁ x₂ y₁ y₂ : L
h₁ : x₁ - y₁ ∈ ↑I
h₂ : x₂ - y₂ ∈ ↑I
h : ⁅x₁, x₂⁆ - ⁅y₁, y₂⁆ = ⁅x₁, x₂ - y₂⁆ + ⁅x₁ - y₁, y₂⁆
⊢ ⁅x₁, x₂⁆ - ⁅y₁, y₂⁆ ∈ ↑I
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Normalizer

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
x : L
hx : x ∈ H.normalizer
v : L
hv : v ∈ H
w : L
hw : w ∈ H
t : R
hu₁ : t • x ∈ R ∙ x
s : R
hu₂ : s • x ∈ R ∙ x
⊢ ⁅v, x⁆ ∈ H

pp: case refine_2
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
x : L
hx : x ∈ H.normalizer
v : L
hv : v ∈ H
w : L
hw : w ∈ H
t : R
hu₁ : t • x ∈ R ∙ x
s : R
hu₂ : s • x ∈ R ∙ x
⊢ ⁅x, w⁆ ∈ H

Tactic:
exacts [(H.mem_normalizer_iff' x).mp hx v hv, (H.mem_normalizer_iff x).mp hx w hw]

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

Goal state before:
pp: R₁ : Type u_1
R₂ : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R₁
inst✝³ : CommRing R₂
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R₁ L
inst✝ : LieAlgebra R₂ L
k : ℕ
ih : ∀ (x : L), x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₁ L k ⊤ ↔ x ∈ derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤
⊢ let I := derivedSeriesOfIdeal R₂ L k ⊤;
  let S := {x | ∃ a ∈ I, ∃ b ∈ I, ⁅a, b⁆ = x};
  ↑(Submodule.span R₁ S) ⊆ ↑(Submodule.span R₂ S)

Tactic:
intro I S x hx
  simp only [SetLike.mem_coe] at hx ⊢
  induction hx using Submodule.closure_induction with
  | zero => exact Submodule.zero_mem _
  | add y z hy₁ hz₁ hy₂ hz₂ => exact Submodule.add_mem _ hy₂ hz₂
  | smul_mem c y hy =>
      obtain ⟨a, ha, b, hb, rfl⟩ := hy
      rw [← smul_lie]
      refine Submodule.subset_span ⟨c • a, ?_, b, hb, rfl⟩
      rw [← ih] at ha ⊢
      exact Submodule.smul_mem _ _ ha

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
h : H.normalizer = H
m✝ : L ⧸ H.toLieSubmodule
x : L
hx : Quot.mk (⇑(↑H.toLieSubmodule).quotientRel) x ∈ LieModule.maxTrivSubmodule R (↥H) (L ⧸ H.toLieSubmodule)
this : x ∈ H
⊢ x ∈ ↑H.toLieSubmodule

Tactic:
coe_toLieSubmodule,

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
h : H.normalizer = H
m✝ : L ⧸ H.toLieSubmodule
x : L
hx : Quot.mk (⇑(↑H.toLieSubmodule).quotientRel) x ∈ LieModule.maxTrivSubmodule R (↥H) (L ⧸ H.toLieSubmodule)
this : x ∈ H
⊢ x ∈ H.toSubmodule
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u
L : Type v
L' : Type w₁
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
e : L' ≃ₗ⁅R⁆ L
h : IsSolvable L'
⊢ IsSolvable L

Tactic:
exact e.symm.injective.lieAlgebra_isSolvable

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

Goal state before:
pp: M : Type u_1
inst✝² : Monoid M
S : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : MulSemiringAction M S
m : M
f : S[X]
x : S
n : ℕ
r : S
x✝ : eval (m • x) (m • (C r * X ^ n)) = m • eval x (C r * X ^ n)
⊢ m • r * (m • x) ^ (n + 1) = m • r * m • x ^ (n + 1)

Tactic:
smul_pow'

Goal state after:
M : Type u_1
inst✝² : Monoid M
S : Type u_3
inst✝¹ : CommSemiring S
inst✝ : MulSemiringAction M S
m : M
f : S[X]
x : S
n : ℕ
r : S
x✝ : eval (m • x) (m • (C r * X ^ n)) = m • eval x (C r * X ^ n)
⊢ m • r * (m • x) ^ (n + 1) = m • r * (m • x) ^ (n + 1)