Module: Mathlib.AlgebraicGeometry.EllipticCurve.Affine.Formula

Goal state before:
pp: case pos.a
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.a =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.a

pp: case pos.b
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.b =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.b

pp: case pos.c
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.c =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.c

pp: case pos.d
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.d =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.d

Tactic:
· rfl

Goal state after:
case pos.b
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.b =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.b

case pos.c
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.c =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.c

case pos.d
F : Type u
inst✝¹ : Field F
W : Affine F
inst✝ : DecidableEq F
x₁ y₁ : F
h₁ h₂ : y₁ ^ 2 + W.a₁ * x₁ * y₁ + W.a₃ * y₁ = x₁ ^ 3 + W.a₂ * x₁ ^ 2 + W.a₄ * x₁ + W.a₆
hxy : ¬(x₁ = x₁ ∧ y₁ = W.negY x₁ y₁)
hy : y₁ - (-y₁ - x₁ * W.a₁ - W.a₃) ≠ 0
⊢ { a := 1,
        b :=
          -((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 -
              W.a₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            W.a₂,
        c :=
          2 * x₁ * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (W.a₁ * x₁ - 2 * y₁ - W.a₃) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            (-W.a₁ * y₁ + W.a₄),
        d :=
          -x₁ ^ 2 * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) ^ 2 +
              (2 * x₁ * y₁ + W.a₃ * x₁) * ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) -
            (y₁ ^ 2 + W.a₃ * y₁ - W.a₆) }.d =
    { a := 1, b := -(x₁ + x₁ + W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))),
        c :=
          x₁ * x₁ + x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)) +
            x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁)),
        d := -(x₁ * x₁ * W.addX x₁ x₁ ((3 * x₁ ^ 2 + 2 * W.a₂ * x₁ + W.a₄ - W.a₁ * y₁) / (y₁ - W.negY x₁ y₁))) }.d