mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Irreducible.Defs

Goal state before:
pp: n : Type u_1
R : Type u_2
inst✝¹ : Ring R
inst✝ : LinearOrder R
A : Matrix n n R
hA : A.IsIrreducible
i j : n
⊢ 0 ≤ Aᵀ i j

Tactic:
by
    simpa [Matrix.transpose_apply] using hA.nonneg j i

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.HadamardMatrix

Goal state before:
pp: n : Type u_2
R : Type u_3
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : StarRing R
A : Matrix n n R
hentry : ∀ (i j : n), A i j ∈ unitary R
hmul : A * Aᴴ = ↑(Fintype.card n) • 1
hcard : IsRegular ↑(Fintype.card n)
hdet : IsRegular (A.det * star A.det)
hreg : IsLeftRegular A
⊢ A * (Aᴴ * A) = A * ↑(Fintype.card n) • 1

Tactic:
← mul_assoc,

Goal state after:
n : Type u_2
R : Type u_3
inst✝³ : Fintype n
inst✝² : DecidableEq n
inst✝¹ : CommRing R
inst✝ : StarRing R
A : Matrix n n R
hentry : ∀ (i j : n), A i j ∈ unitary R
hmul : A * Aᴴ = ↑(Fintype.card n) • 1
hcard : IsRegular ↑(Fintype.card n)
hdet : IsRegular (A.det * star A.det)
hreg : IsLeftRegular A
⊢ A * Aᴴ * A = A * ↑(Fintype.card n) • 1
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Swap

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
inst✝² : Zero R
inst✝¹ : One R
inst✝ : DecidableEq n
i j : n
⊢ (swap R i j)ᵀ = swap R i j

Tactic:
by
  simp [swap]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Swap

Goal state before:
pp: n : Type u_2
inst✝² : DecidableEq n
R : Type u_3
inst✝¹ : NonAssocSemiring R
inst✝ : StarRing R
i j : n
⊢ (swap R i j)ᴴ = swap R i j

Tactic:
by
  simp [swap]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Matrix.Swap

Goal state before:
pp: R : Type u_1
n : Type u_2
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : DecidableEq n
S : Type u_4
inst✝ : NonAssocSemiring S
f : R →+* S
i j : n
⊢ (swap R i j).map ⇑f = swap S i j

Tactic:
by
  simp [swap]

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.PiTensorProduct

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R' : Type u_2
R : Type u_3
A : ι → Type u_4
inst✝³ : CommSemiring R
inst✝² : (i : ι) → CommSemiring (A i)
inst✝¹ : (i : ι) → Algebra R (A i)
inst✝ : Fintype ι
toFun : (⨂[R] (i : ι), R) →ₗ[R] R := lift (MultilinearMap.mkPiAlgebra R ι R)
this✝ : IsScalarTower R (⨂[R] (x : ι), R) (⨂[R] (x : ι), R) := IsScalarTower.right
this : SMulCommClass R (⨂[R] (x : ι), R) (⨂[R] (x : ι), R) := Algebra.to_smulCommClass
⊢ (MultilinearMap.mkPiAlgebra R ι R) ((fun x ↦ 1) * fun x ↦ 1) =
    ((MultilinearMap.mkPiAlgebra R ι R) fun x ↦ 1) * (MultilinearMap.mkPiAlgebra R ι R) fun x ↦ 1

Tactic:
MultilinearMap.mkPiAlgebra_apply,

Goal state after:
ι : Type u_1
R' : Type u_2
R : Type u_3
A : ι → Type u_4
inst✝³ : CommSemiring R
inst✝² : (i : ι) → CommSemiring (A i)
inst✝¹ : (i : ι) → Algebra R (A i)
inst✝ : Fintype ι
toFun : (⨂[R] (i : ι), R) →ₗ[R] R := lift (MultilinearMap.mkPiAlgebra R ι R)
this✝ : IsScalarTower R (⨂[R] (x : ι), R) (⨂[R] (x : ι), R) := IsScalarTower.right
this : SMulCommClass R (⨂[R] (x : ι), R) (⨂[R] (x : ι), R) := Algebra.to_smulCommClass
⊢ ∏ i, ((fun x ↦ 1) * fun x ↦ 1) i = (∏ x, 1) * ∏ x, 1
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Projectivization.Action

Goal state before:
pp: case pos
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Module K V
this : ∀ {a b c d : ℙ K V}, a ≠ b → c ≠ d → ∃ g, g • a = c ∧ g • b = d
D D' E E' : ℙ K V
hD : D ≠ D'
hE : E ≠ E'
g : V ≃ₗ[K] V
gD : g • D = E
gE : g • D' = E'
hV : FiniteDimensional K V
a : Kˣ
⊢ ∃ h, LinearEquiv.det h = a ∧ h • D = D ∧ h • D' = D'

Tactic:
rw [← linearIndependent_pair_iff_ne] at hD

Goal state after:
case pos
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Module K V
this : ∀ {a b c d : ℙ K V}, a ≠ b → c ≠ d → ∃ g, g • a = c ∧ g • b = d
D D' E E' : ℙ K V
hD : LinearIndependent K ![D.rep, D'.rep]
hE : E ≠ E'
g : V ≃ₗ[K] V
gD : g • D = E
gE : g • D' = E'
hV : FiniteDimensional K V
a : Kˣ
⊢ ∃ h, LinearEquiv.det h = a ∧ h • D = D ∧ h • D' = D'
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Projectivization.Collinear

Goal state before:
pp: K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : DivisionRing K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
u v : V
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
huv : LinearIndependent K ![u, v]
p : Submodule K V
hp1 : Module.finrank K ↥p = 2
hp2 : mk K u hu ∈ Submodule.projectivization p
hp3 : mk K v hv ∈ Submodule.projectivization p
h1 : Submodule.span K {u, v} ≤ p
this : Module.Finite K ↥p
⊢ Module.finrank K ↥(Submodule.span K {u, v}) = 2

Tactic:
← Matrix.range_cons_cons_empty _ _ ![]

Goal state after:
K : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : DivisionRing K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
u v : V
hu : u ≠ 0
hv : v ≠ 0
huv : LinearIndependent K ![u, v]
p : Submodule K V
hp1 : Module.finrank K ↥p = 2
hp2 : mk K u hu ∈ Submodule.projectivization p
hp3 : mk K v hv ∈ Submodule.projectivization p
h1 : Submodule.span K {u, v} ≤ p
this : Module.Finite K ↥p
⊢ Module.finrank K ↥(Submodule.span K (Set.range ![u, v])) = 2
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Projectivization.PSL.PSL2

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
F : Type u_2
inst✝² : Field F
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
p : ℙ F (Fin 2 → F)
⊢ IsMulCommutative ↥(PSL.iwasawaT p)

Tactic:
by
    have hSL : IsMulCommutative (lineStab (F := F) (ι := Fin 2) p.submodule) := by
      rw [← Projectivization.mk_rep p, Projectivization.submodule_mk]
      exact lineStab_isMulCommutative_of_span p.rep p.rep_nonzero
    exact Subgroup.map_isMulCommutative _ _

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Projectivization.PSL.PSL2

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
F : Type u_2
inst✝³ : Field F
inst✝² : DecidableEq ι
inst✝¹ : Fintype ι
inst✝ : Nontrivial ι
⊢ Nontrivial (ProjectiveSpecialLinearGroup ι F)

Tactic:
obtain ⟨i₁, i₂, hij⟩ := exists_pair_ne ι
  set g : Matrix.SpecialLinearGroup ι F := transvection hij 1
  refine ⟨⟨(QuotientGroup.mk g : Matrix.ProjectiveSpecialLinearGroup ι F),
    1, fun h ↦ one_ne_zero (α := F) ?_⟩⟩
  rwa [QuotientGroup.eq_one_iff, transvection_mem_center_iff] at h

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Projectivization.PSL.Stabilizer

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
ι : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
g : Matrix.SpecialLinearGroup ι F
p : ℙ F (ι → F)
⊢ (g • p).submodule = g • p.submodule

Tactic:
induction p using Projectivization.ind with | _ v hv => ?_

Goal state after:
case h
F : Type u_1
inst✝² : Field F
ι : Type u_2
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
g : Matrix.SpecialLinearGroup ι F
v : ι → F
hv : v ≠ 0
⊢ (g • Projectivization.mk F v hv).submodule = g • (Projectivization.mk F v hv).submodule
Module: Mathlib.LinearAlgebra.SpecialLinearGroup

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module R V
x : SpecialLinearGroup R V
n : ℕ
⊢ LinearEquiv.det (↑x ^ n) = 1

Tactic:
simp [x.prop]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.SpecialLinearGroup

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module R V
x : SpecialLinearGroup R V
n : ℤ
⊢ LinearEquiv.det (↑x ^ n) = 1

Tactic:
simp [x.prop]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Projectivization.PSL.Stabilizer

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_3
V : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid V
inst✝ : Module R V
v : V
A : V →ₗ[R] V
hAv : A v ∈ R ∙ v
c : R
hc : c • v = A v
a : R
hw : a • v ∈ R ∙ v
⊢ a • v ∈ Submodule.comap A (R ∙ v)

pp: case refine_2
R : Type u_3
V : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid V
inst✝ : Module R V
v : V
A : V →ₗ[R] V
hAv : A v ∈ R ∙ v
c : R
hc : c • v = A v
x✝ : ↥(R ∙ v)
a : R
hw : a • v ∈ R ∙ v
⊢ (A.restrict ⋯) ⟨a • v, hw⟩ = (c • id) ⟨a • v, hw⟩

Tactic:
· simpa [Submodule.mem_comap, map_smul] using Submodule.smul_mem _ _ hAv

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_3
V : Type u_4
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid V
inst✝ : Module R V
v : V
A : V →ₗ[R] V
hAv : A v ∈ R ∙ v
c : R
hc : c • v = A v
x✝ : ↥(R ∙ v)
a : R
hw : a • v ∈ R ∙ v
⊢ (A.restrict ⋯) ⟨a • v, hw⟩ = (c • id) ⟨a • v, hw⟩
Module: Mathlib.LinearAlgebra.SpecialLinearGroup

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module R V
inst✝¹ : Module.Free R V
inst✝ : Module.Finite R V
g : ↥(Subgroup.center (SpecialLinearGroup R V))
hR : Subsingleton R
⊢ ↑↑↑g = LinearMap.id

Tactic:
have : Subsingleton V := Module.subsingleton R V

Goal state after:
case pos
R : Type u_1
V : Type u_2
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module R V
inst✝¹ : Module.Free R V
inst✝ : Module.Finite R V
g : ↥(Subgroup.center (SpecialLinearGroup R V))
hR : Subsingleton R
this : Subsingleton V
⊢ ↑↑↑g = LinearMap.id
Module: Mathlib.LinearAlgebra.QuadraticForm.Radical

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝⁴ : Field 𝕜
inst✝³ : NeZero 2
inst✝² : Fintype ι
w : ι → 𝕜
M : Type u_3
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module 𝕜 M
Q : QuadraticForm 𝕜 M
hQ : Equivalent Q (weightedSumSquares 𝕜 w)
⊢ Module.finrank 𝕜 ↥(radical Q) = {i | w i = 0}.ncard

Tactic:
rw [hQ.rank_radical_eq, radical_weightedSumSquares, Pi.dim_spanSubset]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.QuadraticForm.Signature

Goal state before:
pp: case neg
𝕜 : Type u_4
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : LinearOrder 𝕜
ι : Type u_5
inst✝¹ : Fintype ι
w : ι → 𝕜
inst✝ : IsStrictOrderedRing 𝕜
s : Set ι
hs : ∀ i ∈ s, w i ≤ 0
x : ι → 𝕜
hx : x ∈ Pi.spanSubset 𝕜 s
i : ι
a✝ : i ∈ univ
hi : i ∉ s
⊢ w i * (x i * x i) ≤ 0

Tactic:
Pi.mem_spanSubset_iff.mp hx i hi,

Goal state after:
case neg
𝕜 : Type u_4
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : LinearOrder 𝕜
ι : Type u_5
inst✝¹ : Fintype ι
w : ι → 𝕜
inst✝ : IsStrictOrderedRing 𝕜
s : Set ι
hs : ∀ i ∈ s, w i ≤ 0
x : ι → 𝕜
hx : x ∈ Pi.spanSubset 𝕜 s
i : ι
a✝ : i ∈ univ
hi : i ∉ s
⊢ w i * (0 * 0) ≤ 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Basic

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝⁴ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ e i * (ω b * e j) - f j * (ω b * f i) = e i * ω b * e j - f j * ω b * f i

Tactic:
← mul_assoc,

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : AddCommGroup N
inst✝⁵ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝⁴ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ e i * ω b * e j - f j * (ω b * f i) = e i * ω b * e j - f j * ω b * f i
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Finite.G2

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
i j : ι
inst✝ : P.IsNotG2
h : P.root i + P.root j ∈ Set.range ⇑P.root
this : Module.IsReflexive R M
⊢ chainBotCoeff i j = if P.pairingIn ℤ i j = 0 then 1 else 0

Tactic:
have aux₁ := P.linearIndependent_of_add_mem_range_root' h

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : Finite ι
inst✝² : CharZero R
inst✝¹ : IsDomain R
i j : ι
inst✝ : P.IsNotG2
h : P.root i + P.root j ∈ Set.range ⇑P.root
this : Module.IsReflexive R M
aux₁ : LinearIndependent R ![P.root i, P.root j]
⊢ chainBotCoeff i j = if P.pairingIn ℤ i j = 0 then 1 else 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Relations

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ ω b * ⁅h j, f i⁆ = ω b * -b.cartanMatrix i j • f i

Tactic:
calc ω b * ⁅h j, f i⁆ = ω b * (h j * f i - f i * h j) := by rw [Ring.lie_def]
                      _ = -(h j * e i - e i * h j) * ω b := ?_
                      _ = -⁅h j, e i⁆ * ω b := by rw [Ring.lie_def]
                      _ = -(b.cartanMatrix i j • e i) * ω b := by rw [lie_h_e]
                      _ = ω b * (-b.cartanMatrix i j • f i) := ?_

Goal state after:
case calc_1
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ ω b * (h j * f i - f i * h j) = -(h j * e i - e i * h j) * ω b

case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ -(b.cartanMatrix i j • e i) * ω b = ω b * -b.cartanMatrix i j • f i
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Finite.G2

Goal state before:
pp: case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
this : Fintype ι
B : P.InvariantForm
⊢ 2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P + longRoot P) =
    2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P) + 2 * (B.form (P.root i)) (longRoot P)

Tactic:
map_add,

Goal state after:
case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
this : Fintype ι
B : P.InvariantForm
⊢ 2 * ((B.form (P.root i)) (shortRoot P) + (B.form (P.root i)) (longRoot P)) =
    2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P) + 2 * (B.form (P.root i)) (longRoot P)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Relations

Goal state before:
pp: case calc_1
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ ω b * (h j * f i) - ω b * (f i * h j) = -(h j * e i - e i * h j) * ω b

Tactic:
← mul_assoc,

Goal state after:
case calc_1
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ ω b * h j * f i - ω b * (f i * h j) = -(h j * e i - e i * h j) * ω b
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Relations

Goal state before:
pp: case calc_1
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ ω b * h j * f i - ω b * (f i * h j) = -(h j * e i - e i * h j) * ω b

Tactic:
← mul_assoc,

Goal state after:
case calc_1
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Finite ι
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i j : ↥b.support
⊢ ω b * h j * f i - ω b * f i * h j = -(h j * e i - e i * h j) * ω b
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Finite.G2

Goal state before:
pp: case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
this : Fintype ι
B : P.InvariantForm
⊢ 2 * (B.form (P.root i)) (2 • shortRoot P + longRoot P) =
    2 * (2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P)) + 2 * (B.form (P.root i)) (longRoot P)

Tactic:
map_add,

Goal state after:
case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
this : Fintype ι
B : P.InvariantForm
⊢ 2 * ((B.form (P.root i)) (2 • shortRoot P) + (B.form (P.root i)) (longRoot P)) =
    2 * (2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P)) + 2 * (B.form (P.root i)) (longRoot P)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Semisimple

Goal state before:
pp: case succ
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : IsDomain R
inst✝⁸ : CharZero R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : P.IsReduced
b : P.Base
inst✝¹ : Fintype ι
inst✝ : DecidableEq ι
i : ↥b.support
n : ℕ
ih : ω b * f i ^ n = e i ^ n * ω b
⊢ ω b * (f i ^ n * f i) = e i ^ n * e i * ω b

Tactic:
← mul_assoc,

Goal state after:
case succ
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : IsDomain R
inst✝⁸ : CharZero R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.IsCrystallographic
inst✝² : P.IsReduced
b : P.Base
inst✝¹ : Fintype ι
inst✝ : DecidableEq ι
i : ↥b.support
n : ℕ
ih : ω b * f i ^ n = e i ^ n * ω b
⊢ ω b * f i ^ n * f i = e i ^ n * e i * ω b
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Semisimple

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i : ↥b.support
_i : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
⊢ ∑ j, P.pairingIn ℤ j ↑i = 0

Tactic:
suffices ∑ j, P.pairingIn ℤ (-j) i = ∑ j, P.pairingIn ℤ j i from
    eq_zero_of_neg_eq <| by simpa using this

Goal state after:
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : CharZero R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝¹ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
inst✝ : Fintype ι
i : ↥b.support
_i : InvolutiveNeg ι := P.indexNeg
⊢ ∑ j, P.pairingIn ℤ (-j) ↑i = ∑ j, P.pairingIn ℤ j ↑i
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Finite.G2

Goal state before:
pp: case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
this : Fintype ι
B : P.InvariantForm
⊢ 2 * (B.form (P.root i)) (3 • shortRoot P + longRoot P) =
    3 * (2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P)) + 2 * (B.form (P.root i)) (longRoot P)

Tactic:
map_add,

Goal state after:
case calc_2
ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
this : Fintype ι
B : P.InvariantForm
⊢ 2 * ((B.form (P.root i)) (3 • shortRoot P) + (B.form (P.root i)) (longRoot P)) =
    3 * (2 * (B.form (P.root i)) (shortRoot P)) + 2 * (B.form (P.root i)) (longRoot P)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.Finite.G2

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : AddCommGroup N
inst✝⁴ : Module R N
P : RootPairing ι R M N
inst✝³ : P.EmbeddedG2
inst✝² : Finite ι
inst✝¹ : CharZero R
inst✝ : IsDomain R
i : ι
⊢ P.pairingIn ℤ i (threeShortAddLong P) = P.pairingIn ℤ i (short P) + P.pairingIn ℤ i (long P)

Tactic:
by
  suffices P.pairing i (threeShortAddLong P) =
      P.pairing i (short P) + P.pairing i (long P) from
    algebraMap_injective ℤ R <| by simpa only [algebraMap_pairingIn, map_add, map_mul, map_ofNat]
  have : Fintype ι := Fintype.ofFinite ι
  have B := (P.posRootForm ℤ).toInvariantForm
  apply mul_right_cancel₀ (B.ne_zero <| threeShortAddLong P)
  calc P.pairing i (threeShortAddLong P) *
          B.form (threeShortAddLongRoot P) (threeShortAddLongRoot P)
    _ = 2 * B.form (P.root i) (threeShortAddLongRoot P) := ?_
    _ = 3 * (2 * B.form (P.root i) (shortRoot P)) + 2 * B.form (P.root i) (longRoot P) := ?_
    _ = P.pairing i (short P) * B.form (longRoot P) (longRoot P) +
          P.pairing i (long P) * B.form (longRoot P) (longRoot P) := ?_
    _ = (P.pairing i (short P) + P.pairing i (long P)) *
          B.form (threeShortAddLongRoot P) (threeShortAddLongRoot P) := ?_
  · rw [B.two_mul_apply_root_root]
  · rw [threeShortAddLongRoot_eq, map_add, mul_add, map_smul, smul_eq_mul]; ring
  · rw [B.two_mul_apply_root_root, B.two_mul_apply_root_root, long_eq_three_mul_short]; ring
  · rw [threeShortAddLongRoot_longRoot]; ring

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.RootSystem.GeckConstruction.Semisimple

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
K : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Field K
inst✝⁸ : CharZero K
inst✝⁷ : DecidableEq ι
inst✝⁶ : Fintype ι
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module K M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module K N
P : RootPairing ι K M N
inst✝¹ : P.IsRootSystem
inst✝ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
χ : ↥H → K
hχ : χ ≠ 0
w : ↥b.support ⊕ ι → K
hw₀ : w ≠ 0
hw : w ∈ genWeightSpace (↥b.support ⊕ ι → K) χ
aux :
  ∀ (d : ↥b.support ⊕ ι → K) (x : ↥H),
    ↑↑x = diagonal d → (w ∈ genWeightSpaceOf (↥b.support ⊕ ι → K) (χ x) x ↔ ∃ k, diagonal ((d - χ x • 1) ^ k) *ᵥ w = 0)
i : ι
hi : w (Sum.inr i) ≠ 0
d : ι → K
hd₀ : ∀ (i : ι), d i ≠ 0
hd₁ : Pairwise ((fun x1 x2 ↦ x1 ≠ x2) on d)
hd₂ : diagonal (0 ⊕ᵥ d) ∈ cartanSubalgebra b
x : ↥H := ⟨⟨diagonal (0 ⊕ᵥ d), ⋯⟩, hd₂⟩
⊢ (w (Sum.inr i))⁻¹ • w = v b i

Tactic:
replace hw := genWeightSpace_le_genWeightSpaceOf (b.support ⊕ ι → K) x χ hw

Goal state after:
ι : Type u_1
K : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
inst✝⁹ : Field K
inst✝⁸ : CharZero K
inst✝⁷ : DecidableEq ι
inst✝⁶ : Fintype ι
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module K M
inst✝³ : AddCommGroup N
inst✝² : Module K N
P : RootPairing ι K M N
inst✝¹ : P.IsRootSystem
inst✝ : P.IsCrystallographic
b : P.Base
χ : ↥H → K
hχ : χ ≠ 0
w : ↥b.support ⊕ ι → K
hw₀ : w ≠ 0
aux :
  ∀ (d : ↥b.support ⊕ ι → K) (x : ↥H),
    ↑↑x = diagonal d → (w ∈ genWeightSpaceOf (↥b.support ⊕ ι → K) (χ x) x ↔ ∃ k, diagonal ((d - χ x • 1) ^ k) *ᵥ w = 0)
i : ι
hi : w (Sum.inr i) ≠ 0
d : ι → K
hd₀ : ∀ (i : ι), d i ≠ 0
hd₁ : Pairwise ((fun x1 x2 ↦ x1 ≠ x2) on d)
hd₂ : diagonal (0 ⊕ᵥ d) ∈ cartanSubalgebra b
x : ↥H := ⟨⟨diagonal (0 ⊕ᵥ d), ⋯⟩, hd₂⟩
hw : w ∈ genWeightSpaceOf (↥b.support ⊕ ι → K) (χ x) x
⊢ (w (Sum.inr i))⁻¹ • w = v b i