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

Goal state before:
pp: S : Type u_2
inst✝² : Ring S
K : Type u_6
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra K S
x : S
h : IsIntegral K x
g : Fin (minpoly K x).natDegree → K
i : Fin (minpoly K x).natDegree
hg : (aeval x) (∑ x_1, (monomial ↑x_1) (g x_1)) = 0
hn0 : ¬g i = 0
h0 : ∑ x_1, (monomial ↑x_1) (g x_1) = 0
⊢ g i = 0

Tactic:
apply_fun lcoeff K i at h0
    simp_rw [map_sum, lcoeff_apply, coeff_monomial, Fin.val_eq_val, Finset.sum_ite_eq'] at h0
    exact (if_pos <| Finset.mem_univ _).symm.trans h0

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

Goal state before:
pp: case pos
R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoidWithZero R
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid R
z p : R
hz : z ≠ 0
hp : Irreducible p
ih : z ≠ 0 → ∃ y n, Squarefree y ∧ y ∣ z ∧ z ∣ y ^ n
hx : p * z ≠ 0
y : R
n : ℕ
hy : Squarefree y
hyx : y ∣ z
hy' : z ∣ y ^ n
hn : n > 0
hp' : p ∣ y
⊢ ∃ y n, Squarefree y ∧ y ∣ p * z ∧ p * z ∣ y ^ n

pp: case neg
R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoidWithZero R
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid R
z p : R
hz : z ≠ 0
hp : Irreducible p
ih : z ≠ 0 → ∃ y n, Squarefree y ∧ y ∣ z ∧ z ∣ y ^ n
hx : p * z ≠ 0
y : R
n : ℕ
hy : Squarefree y
hyx : y ∣ z
hy' : z ∣ y ^ n
hn : n > 0
hp' : ¬p ∣ y
⊢ ∃ y n, Squarefree y ∧ y ∣ p * z ∧ p * z ∣ y ^ n

Tactic:
· exact ⟨y, n + 1, hy, dvd_mul_of_dvd_right hyx _,
        mul_comm p z ▸ pow_succ y n ▸ mul_dvd_mul hy' hp'⟩

Goal state after:
case neg
R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoidWithZero R
inst✝ : UniqueFactorizationMonoid R
z p : R
hz : z ≠ 0
hp : Irreducible p
ih : z ≠ 0 → ∃ y n, Squarefree y ∧ y ∣ z ∧ z ∣ y ^ n
hx : p * z ≠ 0
y : R
n : ℕ
hy : Squarefree y
hyx : y ∣ z
hy' : z ∣ y ^ n
hn : n > 0
hp' : ¬p ∣ y
⊢ ∃ y n, Squarefree y ∧ y ∣ p * z ∧ p * z ∣ y ^ n
Module: Mathlib.FieldTheory.Separable

Goal state before:
pp: F : Type u
inst✝ : Field F
p : ℕ
HF : CharP F p
hp : Nat.Prime p
f : F[X]
hf : Irreducible f
h1 : ¬f.Separable
g : F[X]
hg : Irreducible g
hgf : (expand F p) g = f
N : ℕ
ih : ∀ m < N + 1, ∀ {f : F[X]}, Irreducible f → f.natDegree = m → ∃ n g, g.Separable ∧ (expand F (p ^ n)) g = f
hn : f.natDegree = N + 1
hg1 : g.natDegree * p = N.succ
hg2 : g.natDegree ≠ 0
⊢ g.natDegree * 1 < g.natDegree * p

Tactic:
exact Nat.mul_lt_mul_of_pos_left hp.one_lt hg2.bot_lt

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.AnnihilatingPolynomial

Goal state before:
pp: case neg
𝕜 : Type u_1
A : Type u_2
inst✝² : Field 𝕜
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Algebra 𝕜 A
a : A
h : ¬annIdealGenerator 𝕜 a = 0
⊢ Ideal.span {annIdealGenerator 𝕜 a} = annIdeal 𝕜 a

Tactic:
· rw [annIdealGenerator, Ideal.span_singleton_mul_right_unit, Ideal.span_singleton_generator]
    apply Polynomial.isUnit_C.mpr
    apply IsUnit.mk0
    apply inv_eq_zero.not.mpr
    apply Polynomial.leadingCoeff_eq_zero.not.mpr
    apply (mul_ne_zero_iff.mp h).1

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
M : Type u_2
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
M' : Type u_3
inst✝¹ : AddCommGroup M'
inst✝ : Module R M'
f : M ≃ₗ[R] M
e : M ≃ₗ[R] M'
⊢ LinearMap.det ↑(e.symm ≪≫ₗ f ≪≫ₗ e) = LinearMap.det ↑f

Tactic:
← comp_coe,

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
M : Type u_2
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
M' : Type u_3
inst✝¹ : AddCommGroup M'
inst✝ : Module R M'
f : M ≃ₗ[R] M
e : M ≃ₗ[R] M'
⊢ LinearMap.det (↑e ∘ₗ ↑(e.symm ≪≫ₗ f)) = LinearMap.det ↑f
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
M : Type u_2
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
M' : Type u_3
inst✝¹ : AddCommGroup M'
inst✝ : Module R M'
f : M ≃ₗ[R] M
e : M ≃ₗ[R] M'
⊢ LinearMap.det (↑e ∘ₗ ↑(e.symm ≪≫ₗ f)) = LinearMap.det ↑f

Tactic:
← comp_coe,

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
M : Type u_2
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
M' : Type u_3
inst✝¹ : AddCommGroup M'
inst✝ : Module R M'
f : M ≃ₗ[R] M
e : M ≃ₗ[R] M'
⊢ LinearMap.det (↑e ∘ₗ ↑f ∘ₗ ↑e.symm) = LinearMap.det ↑f
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
U : Type u_4
K : Type u_5
inst✝ : CommRing R
g : R[X]
hg : g.Monic
i : Fin g.natDegree
⊢ (mk g) ((monomial ↑i) (Pi.single i 1 i)) = root g ^ ↑i

Tactic:
Pi.single_eq_same,

Goal state after:
R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
U : Type u_4
K : Type u_5
inst✝ : CommRing R
g : R[X]
hg : g.Monic
i : Fin g.natDegree
⊢ (mk g) ((monomial ↑i) 1) = root g ^ ↑i
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
U : Type u_4
K : Type u_5
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : CommRing S
inst✝ : Algebra R S
g : R[X]
pb : PowerBasis R S
h₁ : (aeval (root g)) (minpoly R pb.gen) = 0
h₂ : (aeval pb.gen) g = 0
x : S
⊢ (liftAlgHom g (Algebra.ofId R S) pb.gen h₂) ((pb.lift (root g) h₁) x) = x

Tactic:
nontriviality S
    obtain ⟨f, _hf, rfl⟩ := pb.exists_eq_aeval x
    rw [pb.lift_aeval, aeval_eq, liftAlgHom_mk, Polynomial.aeval_def, Algebra.toRingHom_ofId]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Semisimple

Goal state before:
pp: M : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup M
K : Type u_3
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Module K M
f : End K M
p : K[X]
hp : Squarefree p
hpf : IsTorsionBySet K[X] (AEval K M f) {p}
⊢ f.IsSemisimple

Tactic:
isTorsionBySet_iff_is_torsion_by_span

Goal state after:
M : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup M
K : Type u_3
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Module K M
f : End K M
p : K[X]
hp : Squarefree p
hpf : IsTorsionBySet K[X] (AEval K M f) ↑(Ideal.span {p})
⊢ f.IsSemisimple
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Derivation.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
D1 D2 : LieDerivation R L L
r : R
d e : LieDerivation R L L
⊢ ⁅d, r • e⁆ = r • ⁅d, e⁆

Tactic:
ext a; simp only [commutator_apply, map_smul, smul_sub, smul_apply]

Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.AdjointAction.Derivation

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ (ad R L).IsIdealMorphism

Tactic:
by
  simp_rw [LieHom.isIdealMorphism_iff, lie_der_ad_eq_ad_der]
  tauto

Goal state after:
Module: Mathlib.Dynamics.Newton

Goal state before:
pp: R : Type u_1
S : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : CommRing S
inst✝ : Algebra R S
P : R[X]
x : S
h : IsNilpotent ((aeval x) P)
n : ℕ
⊢ IsNilpotent (P.newtonMap^[n] x - x)

Tactic:
induction n with
  | zero => simp
  | succ n ih =>
    rw [iterate_succ', comp_apply, newtonMap_apply, sub_right_comm]
    refine (Commute.all _ _).isNilpotent_sub ih <| (Commute.all _ _).isNilpotent_mul_left ?_
    simpa using Commute.isNilpotent_add (Commute.all _ _)
      (isNilpotent_aeval_sub_of_isNilpotent_sub P ih) h

Goal state after:
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: K : Type u_6
L : Type u_7
inst✝⁴ : CommRing K
inst✝³ : IsDomain K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra K L
inst✝ : Algebra.IsIntegral K L
f : L[X]
hf : Irreducible f
this : Fact (Irreducible f)
h : f ≠ 0
⊢ ∃ g, g.Monic ∧ Irreducible g ∧ f ∣ Polynomial.map (algebraMap K L) g

Tactic:
have h2 := isIntegral_trans (R := K) _ (AdjoinRoot.isIntegral_root h)

Goal state after:
K : Type u_6
L : Type u_7
inst✝⁴ : CommRing K
inst✝³ : IsDomain K
inst✝² : Field L
inst✝¹ : Algebra K L
inst✝ : Algebra.IsIntegral K L
f : L[X]
hf : Irreducible f
this : Fact (Irreducible f)
h : f ≠ 0
h2 : IsIntegral K (AdjoinRoot.root f)
⊢ ∃ g, g.Monic ∧ Irreducible g ∧ f ∣ Polynomial.map (algebraMap K L) g
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: R : Type u_4
B : Type u_5
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : NonUnitalNonAssocRing B
inst✝³ : Module R B
inst✝² : SMulCommClass R B B
inst✝¹ : IsScalarTower R B B
inst✝ : Module ℚ B
D : B →ₗ[R] B
h_der : ∀ (x y : B), D (x * y) = x * D y + D x * y
h_nil : IsNilpotent D
x y : B
DL : End R (B ⊗[R] B) := LinearMap.lTensor B D
DR : End R (B ⊗[R] B) := LinearMap.rTensor B D
h_nilL : IsNilpotent DL
h_nilR : IsNilpotent DR
h_comm : Commute DL DR
m : B ⊗[R] B →ₗ[R] B := LinearMap.mul' R B
hm : m = LinearMap.mul' R B
h₁ : (exp D) (x * y) = m ((exp (DL + DR)) (x ⊗ₜ[R] y))
h₂ : exp DL = LinearMap.lTensor B (exp D)
⊢ (exp D) (x * y) = (exp D) x * (exp D) y

Tactic:
have h₃ : exp DR = (exp D).rTensor B := (h_nil.map_exp (rTensorAlgHom R B B)).symm

Goal state after:
R : Type u_4
B : Type u_5
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : NonUnitalNonAssocRing B
inst✝³ : Module R B
inst✝² : SMulCommClass R B B
inst✝¹ : IsScalarTower R B B
inst✝ : Module ℚ B
D : B →ₗ[R] B
h_der : ∀ (x y : B), D (x * y) = x * D y + D x * y
h_nil : IsNilpotent D
x y : B
DL : End R (B ⊗[R] B) := LinearMap.lTensor B D
DR : End R (B ⊗[R] B) := LinearMap.rTensor B D
h_nilL : IsNilpotent DL
h_nilR : IsNilpotent DR
h_comm : Commute DL DR
m : B ⊗[R] B →ₗ[R] B := LinearMap.mul' R B
hm : m = LinearMap.mul' R B
h₁ : (exp D) (x * y) = m ((exp (DL + DR)) (x ⊗ₜ[R] y))
h₂ : exp DL = LinearMap.lTensor B (exp D)
h₃ : exp DR = LinearMap.rTensor B (exp D)
⊢ (exp D) (x * y) = (exp D) x * (exp D) y
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Normalizer

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
M' : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : AddCommGroup M'
inst✝² : Module R M'
inst✝¹ : LieRingModule L M'
inst✝ : LieModule R L M'
N N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
t : R
x : L
hx : x ∈ {x | ∀ (m : M), ⁅x, m⁆ ∈ N}
m : M
⊢ ⁅t • x, m⁆ ∈ N

Tactic:
rw [smul_lie]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
M : Type u_3
M' : Type u_4
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : AddCommGroup M'
inst✝² : Module R M'
inst✝¹ : LieRingModule L M'
inst✝ : LieModule R L M'
N N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
t : R
x : L
hx : x ∈ {x | ∀ (m : M), ⁅x, m⁆ ∈ N}
m : M
⊢ t • ⁅x, m⁆ ∈ N
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: case refine_3.refine_3
R : Type u_1
A : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : CommRing A
inst✝² : Algebra R A
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x z₁ z₂ : A ⊗[R] L
h₁ : ((bracket' R A L L) z₁) z₁ = 0
h₂ : ((bracket' R A L L) z₂) z₂ = 0
⊢ ∀ (x y : A ⊗[R] L),
    ((bracket' R A L L) x) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) x = 0 →
      ((bracket' R A L L) y) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) y = 0 →
        ((bracket' R A L L) (x + y)) z₂ + ((bracket' R A L L) z₂) (x + y) = 0

Tactic:
· intro y₁ y₂ hy₁ hy₂
      simp only [add_add_add_comm, hy₁, hy₂, add_zero, LinearMap.add_apply, map_add]

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

Goal state before:
pp: case refine_1.mk
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)
⊢ x ∈ H.normalizer

Tactic:
H.mem_normalizer_iff'

Goal state after:
case refine_1.mk
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)
⊢ ∀ y ∈ H, ⁅y, x⁆ ∈ H
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

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
k✝ : ℕ
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : lowerCentralSeries R L (↥N) k = comap N.incl (lcs k N)
this : lcs k N ≤ N.incl.range
⊢ ⁅⊤, lowerCentralSeries R L (↥N) k⁆ = comap N.incl ⁅⊤, lcs k N⁆

Tactic:
ih,

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
k✝ : ℕ
N : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : lowerCentralSeries R L (↥N) k = comap N.incl (lcs k N)
this : lcs k N ≤ N.incl.range
⊢ ⁅⊤, comap N.incl (lcs k N)⁆ = comap N.incl ⁅⊤, lcs k N⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ.inl
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : LieRing L
inst✝³ : LieAlgebra R L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module R M
inst✝ : LieRingModule L M
k : ℕ
ih : ∀ ⦃l : ℕ⦄, l ≤ k → lowerCentralSeries R L M k ≤ lowerCentralSeries R L M l
l : ℕ
h : l ≤ k + 1
hk : l ≤ k
⊢ lowerCentralSeries R L M (k + 1) ≤ lowerCentralSeries R L M l

Tactic:
rw [lowerCentralSeries_succ]
      exact (LieSubmodule.mono_lie_right ⊤ (ih hk)).trans (LieSubmodule.lie_le_right _ _)

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 : LieSubmodule R L M
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : LieModule R L M
⊢ (mk' N).range = ⊤

Tactic:
simp [LieModuleHom.range_eq_top]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
inst✝² : LieRingModule L M
inst✝¹ : LieModule R L M
inst✝ : IsNilpotent L M
x y : L
⊢ _root_.IsNilpotent ((toEnd R L M) x ∘ₗ (toEnd R L M) y)

Tactic:
by
  obtain ⟨k, hM⟩ := IsNilpotent.nilpotent R L M
  replace hM : lowerCentralSeries R L M (2 * k) = ⊥ := by
    rw [eq_bot_iff, ← hM]; exact antitone_lowerCentralSeries R L M (by lia)
  use k
  ext m
  rw [Module.End.pow_apply, LinearMap.zero_apply, ← LieSubmodule.mem_bot (R := R) (L := L), ← hM]
  exact iterate_toEnd_mem_lowerCentralSeries₂ R L M x y m k

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

Goal state before:
pp: 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✝ : IsNilpotent L M
h : 1 < nilpotencyLength L M
⊢ (match nilpotencyLength L M with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≤
    lowerCentralSeries R L M 1

Tactic:
rcases hk : nilpotencyLength L M with - | k <;> rw [hk] at h

Goal state after:
case zero
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✝ : IsNilpotent L M
h : 1 < 0
hk : nilpotencyLength L M = 0
⊢ (match 0 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≤
    lowerCentralSeries R L M 1

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✝ : IsNilpotent L M
k : ℕ
h : 1 < k + 1
hk : nilpotencyLength L M = k + 1
⊢ (match k + 1 with
    | 0 => ⊥
    | k.succ => lowerCentralSeries R L M k) ≤
    lowerCentralSeries R L M 1
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: 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
⊢ (∃ k, lowerCentralSeries R (↥(toEnd R L M).range) M k = ⊥) ↔ ∃ k, lowerCentralSeries R L M k = ⊥

Tactic:
constructor <;> rintro ⟨k, hk⟩ <;> use k <;>
      rw [← LieSubmodule.toSubmodule_inj] at hk ⊢

Goal state after:
case h
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
k : ℕ
hk : ↑(lowerCentralSeries R (↥(toEnd R L M).range) M k) = ↑⊥
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L M k) = ↑⊥

case h
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
k : ℕ
hk : ↑(lowerCentralSeries R L M k) = ↑⊥
⊢ ↑(lowerCentralSeries R (↥(toEnd R L M).range) M k) = ↑⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

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
N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : ∀ (l : ℕ), lcs (l + k) N₁ ≤ N₂ ↔ lcs l N₁ ≤ ucs k N₂
l : ℕ
⊢ lcs (l + 1 + k) N₁ ≤ N₂ ↔ lcs l N₁ ≤ ucs (k + 1) N₂

Tactic:
ih,

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
N₁ N₂ : LieSubmodule R L M
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : ∀ (l : ℕ), lcs (l + k) N₁ ≤ N₂ ↔ lcs l N₁ ≤ ucs k N₂
l : ℕ
⊢ lcs (l + 1) N₁ ≤ ucs k N₂ ↔ lcs l N₁ ≤ ucs (k + 1) N₂
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ.mp
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k)
⊢ ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = ⁅y, z⁆

Tactic:
ih,

Goal state after:
case succ.mp
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = ⁅y, z⁆
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ LieRing.IsNilpotent ↥(ad R L).range ↔ LieRing.IsNilpotent L

Tactic:
by
  refine ⟨fun h => ?_, ?_⟩
  · have : (ad R L).ker = center R L := by simp
    exact
      LieAlgebra.nilpotent_of_nilpotent_quotient (le_of_eq this)
        ((ad R L).quotKerEquivRange.nilpotent_iff_equiv_nilpotent.mpr h)
  · intro h
    exact (ad R L).isNilpotent_range

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

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k✝ : ℕ
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : ↑(I.lcs M k) = ↑(lowerCentralSeries R (↥I) M k)
⊢ Submodule.span R {x | ∃ x_1 ∈ I, ∃ n ∈ ↑(I.lcs M k), ⁅x_1, n⁆ = x} =
    Submodule.span R {x | ∃ x_1 ∈ ⊤, ∃ n ∈ lowerCentralSeries R (↥I) M k, ⁅x_1, n⁆ = x}

Tactic:
ih,

Goal state after:
case succ
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
k✝ : ℕ
inst✝ : LieModule R L M
k : ℕ
ih : ↑(I.lcs M k) = ↑(lowerCentralSeries R (↥I) M k)
⊢ Submodule.span R {x | ∃ x_1 ∈ I, ∃ n ∈ ↑(lowerCentralSeries R (↥I) M k), ⁅x_1, n⁆ = x} =
    Submodule.span R {x | ∃ x_1 ∈ ⊤, ∃ n ∈ lowerCentralSeries R (↥I) M k, ⁅x_1, n⁆ = x}
Module: Mathlib.FieldTheory.Fixed

Goal state before:
pp: G : Type u
inst✝² : Group G
F : Type v
inst✝¹ : Field F
inst✝ : MulSemiringAction G F
s✝ : Finset F
this✝ : IsEmpty ↑↑∅
a : F
s : Finset F
has : a ∉ s
ih : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s → LinearIndepOn F ⇑(toFun G F) ↑s
hs : LinearIndepOn (↥(subfield G F)) id ↑s ∧ id a ∉ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)
l : F →₀ F
hl : l ∈ Finsupp.supported F F ↑s
this : ∀ i ∈ s, l i ∈ subfield G F
hla : ∑ x ∈ s, l x • x = a
c : F
hcs : c ∈ s
⊢ ⟨l c, ⋯⟩ • c ∈ Submodule.span (↥(subfield G F)) (id '' ↑s)

Tactic:
exact Submodule.smul_mem _ _ <| Submodule.subset_span <| by simpa

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Algebra

Goal state before:
pp: case mp
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
⊢ ⊤.FG → Algebra.EssFiniteType F E

Tactic:
intro ⟨s, hs⟩
    have : Algebra.FiniteType F (Algebra.adjoin F (s : Set E)) := .adjoin_of_finite s.finite_toSet
    have : Algebra.EssFiniteType (Algebra.adjoin F (s : Set E)) (adjoin F (s : Set E)) :=
      .of_isLocalization _ (nonZeroDivisors _)
    have : Algebra.EssFiniteType F (adjoin F (s : Set E)) :=
      .comp _ (Algebra.adjoin F (s : Set E)) _
    rw [hs] at this
    exact .of_surjective IntermediateField.topEquiv.toAlgHom IntermediateField.topEquiv.surjective

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝² : Field 𝕜
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Algebra 𝕜 A
a : A
p : 𝕜[X]
k : 𝕜
hk : k ∈ σ a
q : 𝕜[X] := C (eval k p) - p
hroot : -(X - C k) * -(q / (X - C k)) = q
⊢ (fun x ↦ eval x p) k ∈ σ ((aeval a) p)

Tactic:
neg_sub

Goal state after:
𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝² : Field 𝕜
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Algebra 𝕜 A
a : A
p : 𝕜[X]
k : 𝕜
hk : k ∈ σ a
q : 𝕜[X] := C (eval k p) - p
hroot : (C k - X) * -(q / (X - C k)) = q
⊢ (fun x ↦ eval x p) k ∈ σ ((aeval a) p)
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
n : ℕ
hn : 0 < n
⊢ 0 < (X ^ n).degree

Tactic:
degree_X_pow,

Goal state after:
𝕜 : Type u
A : Type v
inst✝³ : Field 𝕜
inst✝² : Ring A
inst✝¹ : Algebra 𝕜 A
inst✝ : IsAlgClosed 𝕜
a : A
n : ℕ
hn : 0 < n
⊢ 0 < ↑n
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝¹⁷ : Field k
K : Type u
inst✝¹⁶ : Field K
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁵ : Field L
inst✝¹⁴ : Algebra K L
inst✝¹³ : Field M
inst✝¹² : Algebra K M
inst✝¹¹ : IsAlgClosed M
inst✝¹⁰ : Algebra.IsAlgebraic K L
R : Type u
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : IsDomain R
S : Type v
inst✝⁷ : CommRing S
inst✝⁶ : IsDomain S
inst✝⁵ : Algebra R S
inst✝⁴ : Algebra R M
inst✝³ : IsTorsionFree R S
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Algebra.IsAlgebraic R S
inst✝ : IsAlgClosed k
⊢ PerfectField k

Tactic:
obtain _ | ⟨p, _, _⟩ := CharP.exists' k

Goal state after:
case inl
k : Type u
inst✝¹⁷ : Field k
K : Type u
inst✝¹⁶ : Field K
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁵ : Field L
inst✝¹⁴ : Algebra K L
inst✝¹³ : Field M
inst✝¹² : Algebra K M
inst✝¹¹ : IsAlgClosed M
inst✝¹⁰ : Algebra.IsAlgebraic K L
R : Type u
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : IsDomain R
S : Type v
inst✝⁷ : CommRing S
inst✝⁶ : IsDomain S
inst✝⁵ : Algebra R S
inst✝⁴ : Algebra R M
inst✝³ : IsTorsionFree R S
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Algebra.IsAlgebraic R S
inst✝ : IsAlgClosed k
h✝ : CharZero k
⊢ PerfectField k

case inr
k : Type u
inst✝¹⁷ : Field k
K : Type u
inst✝¹⁶ : Field K
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁵ : Field L
inst✝¹⁴ : Algebra K L
inst✝¹³ : Field M
inst✝¹² : Algebra K M
inst✝¹¹ : IsAlgClosed M
inst✝¹⁰ : Algebra.IsAlgebraic K L
R : Type u
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : IsDomain R
S : Type v
inst✝⁷ : CommRing S
inst✝⁶ : IsDomain S
inst✝⁵ : Algebra R S
inst✝⁴ : Algebra R M
inst✝³ : IsTorsionFree R S
inst✝² : IsTorsionFree R M
inst✝¹ : Algebra.IsAlgebraic R S
inst✝ : IsAlgClosed k
p : ℕ
left✝ : Fact (Nat.Prime p)
right✝ : CharP k p
⊢ PerfectField k
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: case right
F : Type u_1
inst✝⁴ : Field F
E : Type u_2
inst✝³ : Field E
inst✝² : Algebra F E
α : E
K : Type u
inst✝¹ : Field K
inst✝ : Algebra F K
h : IsIntegral F α
f : AdjoinRoot (minpoly F α) →+* ↥F⟮α⟯ := ⋯
this : Fact (Irreducible (minpoly F α))
⊢ Function.Surjective ⇑(AdjoinRoot.liftAlgHom (minpoly F α) (Algebra.ofId F ↥F⟮α⟯) (AdjoinSimple.gen F α) ⋯)

Tactic:
suffices F⟮α⟯.toSubfield ≤ RingHom.fieldRange (F⟮α⟯.toSubfield.subtype.comp f) by
          intro x
          obtain ⟨y, hy⟩ := this (Subtype.mem x)
          exact ⟨y, Subtype.ext hy⟩
        refine Subfield.closure_le.mpr (Set.union_subset (fun x hx => ?_) ?_)
        · obtain ⟨y, hy⟩ := hx
          refine ⟨y, ?_⟩
          rw [RingHom.comp_apply]
          dsimp only [coe_type_toSubfield]
          rw [AdjoinRoot.lift_of (aeval_gen_minpoly F α)]
          exact hy
        · refine Set.singleton_subset_iff.mpr ⟨AdjoinRoot.root (minpoly F α), ?_⟩
          rw [RingHom.comp_apply]
          dsimp only [coe_type_toSubfield]
          rw [AdjoinRoot.lift_root (aeval_gen_minpoly F α)]
          rfl

Goal state after: