mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Algebra.Jordan.Basic

Goal state before:
pp: A : Type u_1
inst✝¹ : NonUnitalNonAssocCommRing A
inst✝ : IsCommJordan A
a b c : A
⊢ ⁅L (a + b + c), L ((a + b + c) * (a + b + c))⁆ = 2 • (⁅L a, L (b * c)⁆ + ⁅L b, L (c * a)⁆ + ⁅L c, L (a * b)⁆)

Tactic:
aux0,

Goal state after:
A : Type u_1
inst✝¹ : NonUnitalNonAssocCommRing A
inst✝ : IsCommJordan 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)⁆ =
    2 • (⁅L a, L (b * c)⁆ + ⁅L b, L (c * a)⁆ + ⁅L c, L (a * b)⁆)
Module: Mathlib.FieldTheory.KummerPolynomial

Goal state before:
pp: K : Type u
inst✝ : Field K
n : ℕ
hn : 1 < n
a : K
⊢ X.natDegree < n

Tactic:
natDegree_X

Goal state after:
K : Type u
inst✝ : Field K
n : ℕ
hn : 1 < n
a : K
⊢ 1 < n
Module: Mathlib.FieldTheory.KummerPolynomial

Goal state before:
pp: K : Type u
inst✝ : Field K
n : ℕ
a : K
hn : 0 < n
ha : a ≠ 0
⊢ root (X ^ n - C a) ≠ 0

Tactic:
by
  obtain (rfl | hn) := (Nat.succ_le_iff.mpr hn).eq_or_lt
  · rw [pow_one]
    intro e
    refine mk_ne_zero_of_natDegree_lt (monic_X_sub_C a) (C_ne_zero.mpr ha) (by simp) ?_
    trans AdjoinRoot.mk (X - C a) (X - (X - C a))
    · rw [sub_sub_cancel]
    · rw [map_sub, mk_self, sub_zero, mk_X, e]
  · exact root_X_pow_sub_C_ne_zero hn a

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

Goal state before:
pp: case neg
R : Type u_1
inst✝¹ : CommMonoidWithZero R
inst✝ : IsCancelMulZero R
x y p : R
k : ℕ
hx : Squarefree x
hp : Prime p
h : p ^ (k + 1) ∣ x * y
hxp : ¬p ∣ x
⊢ p ^ k ∣ y

Tactic:
· exact (pow_dvd_pow _ k.le_succ).trans (hp.pow_dvd_of_dvd_mul_left _ hxp h)

Goal state after:
Module: Mathlib.FieldTheory.Perfect

Goal state before:
pp: R : Type u_1
p : ℕ
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : ExpChar R p
inst✝ : PerfectRing R p
f : R[X]
⊢ (expand R p) f = map (↑(frobeniusEquiv R p).symm) f ^ p

Tactic:
← (f.map (S := R) (frobeniusEquiv R p).symm).map_frobenius_expand p,

Goal state after:
R : Type u_1
p : ℕ
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : ExpChar R p
inst✝ : PerfectRing R p
f : R[X]
⊢ (expand R p) f = map (frobenius R p) ((expand R p) (map (↑(frobeniusEquiv R p).symm) f))
Module: Mathlib.FieldTheory.Separable

Goal state before:
pp: F : Type u
inst✝ : Field F
f : F[X]
hf : f ≠ 0
h : f.Splits
hnsep : ¬(GCDMonoid.gcd f (derivative f)).degree = 0
x : F
hx : eval x (GCDMonoid.gcd f (derivative f)) = 0
⊢ ¬f.roots.Nodup

Tactic:
simp_rw [Multiset.nodup_iff_count_le_one, not_forall, not_le]

Goal state after:
F : Type u
inst✝ : Field F
f : F[X]
hf : f ≠ 0
h : f.Splits
hnsep : ¬(GCDMonoid.gcd f (derivative f)).degree = 0
x : F
hx : eval x (GCDMonoid.gcd f (derivative f)) = 0
⊢ ∃ x, 1 < Multiset.count x f.roots
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

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

Tactic:
eval₂_root

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
f : R[X]
⊢ 0 = 0
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
f : R[X]
inst✝ : IsDomain R
hf : f.degree ≠ 0
⊢ ∀ (a : R), (of f) a = 0 → a = 0

Tactic:
intro p hp

Goal state after:
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
f : R[X]
inst✝ : IsDomain R
hf : f.degree ≠ 0
p : R
hp : (of f) p = 0
⊢ p = 0
Module: Mathlib.RingTheory.AdjoinRoot

Goal state before:
pp: case neg
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
f : R[X]
inst✝ : IsDomain R
p : R
hp : f ∣ C p
h : ¬f = 0
h_contra : p ≠ 0
⊢ f.degree = 0

Tactic:
rw [← degree_C h_contra]

Goal state after:
case neg
R : Type u_1
inst✝¹ : CommRing R
f : R[X]
inst✝ : IsDomain R
p : R
hp : f ∣ C p
h : ¬f = 0
h_contra : p ≠ 0
⊢ f.degree = (C p).degree
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Determinant

Goal state before:
pp: case mpr
R : Type u_1
inst✝⁴ : CommRing R
M : Type u_2
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
ι : Type u_4
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
e : Basis ι R M
v : ι → M
h : IsUnit ((LinearMap.toMatrix e e) ((e.constr ℕ) v)).det
v' : Basis ι R M := e.map (LinearEquiv.ofIsUnitDet h)
v'_def : v' = e.map (LinearEquiv.ofIsUnitDet h)
this : ⇑v' = v
⊢ LinearIndependent R ⇑v' ∧ span R (Set.range ⇑v') = ⊤

Tactic:
exact ⟨v'.linearIndependent, v'.span_eq⟩

Goal state after:
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✝¹ : Field K
f : K[X]
inst✝ : Fact (Irreducible f)
q : ℚ≥0
⊢ ↑q = ↑q.num / ↑q.den

Tactic:
rw [← map_natCast (of f), ← map_natCast (of f), ← map_div₀, ← NNRat.cast_def]

Goal state after:
R : Type u_1
S : Type u_2
T : Type u_3
U : Type u_4
K : Type u_5
inst✝¹ : Field K
f : K[X]
inst✝ : Fact (Irreducible f)
q : ℚ≥0
⊢ ↑q = (of f) ↑q
Module: Mathlib.RingTheory.Nilpotent.Exp

Goal state before:
pp: A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a : A
k : ℕ
h : a ^ k = 0
⊢ exp a = ∑ i ∈ range k, (↑i !)⁻¹ • a ^ i

Tactic:
have h₁ : ∑ i ∈ range k, (i.factorial : ℚ)⁻¹ • (a ^ i) =
      ∑ i ∈ range (nilpotencyClass a), (i.factorial : ℚ)⁻¹ • (a ^ i) +
        ∑ i ∈ Ico (nilpotencyClass a) k, (i.factorial : ℚ)⁻¹ • (a ^ i) :=
    (sum_range_add_sum_Ico _ (csInf_le' h)).symm
  suffices ∑ i ∈ Ico (nilpotencyClass a) k, (i.factorial : ℚ)⁻¹ • (a ^ i) = 0 by
    dsimp [exp]
    rw [h₁, this, add_zero]
  exact sum_eq_zero fun _ h₂ => by
    rw [pow_eq_zero_of_le (mem_Ico.1 h₂).1 (pow_nilpotencyClass ⟨k, h⟩), smul_zero]

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

Goal state before:
pp: A : Type u_1
inst✝¹ : Ring A
inst✝ : Module ℚ A
a : A
ha : IsNilpotent a
a✝ : Nontrivial A
⊢ ∀ (i j : ℕ),
    i ∈ range (nilpotencyClass a - 1) →
      j ∈ range (nilpotencyClass a - 1) → Commute ((↑(i + 1)!)⁻¹ • a ^ (i + 1)) ((↑(j + 1)!)⁻¹ • a ^ (j + 1))

Tactic:
simp [Nat.factorial_ne_zero]

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

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I J : LieIdeal R L
k l : ℕ
⊢ D (k + l) (I + J) ≤ D k I + D l J

Tactic:
let D₁ : LieIdeal R L →o LieIdeal R L :=
    { toFun := fun I => ⁅I, I⁆
      monotone' := fun I J h => LieSubmodule.mono_lie h h }
  have h₁ : ∀ I J : LieIdeal R L, D₁ (I ⊔ J) ≤ D₁ I ⊔ J := by
    simp [D₁, LieSubmodule.lie_le_right, LieSubmodule.lie_le_left, le_sup_of_le_right]
  rw [← D₁.iterate_sup_le_sup_iff] at h₁
  exact h₁ k l I J

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

Goal state before:
pp: case mp
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
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
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ (∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m) → ∃ a ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}, ↑(toModuleHom R L M) a = m

pp: case mpr
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
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
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ (∃ a ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}, ↑(toModuleHom R L M) a = m) → ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m

Tactic:
· rintro ⟨⟨x, hx⟩, ⟨n, hn⟩, rfl⟩; use x ⊗ₜ n; constructor
    · use ⟨x, hx⟩, ⟨n, hn⟩; rfl
    · simp

Goal state after:
case mpr
R : Type u
inst✝⁶ : CommRing R
L : Type v
M : Type w
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
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
m : M
⊢ (∃ a ∈ {t | ∃ m n, ↑(incl I) m ⊗ₜ[R] ↑N.incl n = t}, ↑(toModuleHom R L M) a = m) → ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
k l : ℕ
I J : LieIdeal R L
hI : derivedSeries R (↥I) k = ⊥
hJ : derivedSeries R (↥J) l = ⊥
⊢ derivedSeries R (↥(I + J)) (k + l) = ⊥

Tactic:
LieIdeal.derivedSeries_eq_bot_iff

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
k l : ℕ
I J : LieIdeal R L
hI : derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥
hJ : derivedSeriesOfIdeal R L l J = ⊥
⊢ derivedSeriesOfIdeal R L (k + l) (I + J) = ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
k : ℕ
⊢ ↑(derivedSeries R L k) = ↑(derivedSeries ℤ L k)

Tactic:
rw [← LieSubmodule.coe_toSubmodule, ← LieSubmodule.coe_toSubmodule, derivedSeries_def,
    derivedSeries_def]

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
k : ℕ
⊢ ↑↑(derivedSeriesOfIdeal R L k ⊤) = ↑↑(derivedSeriesOfIdeal ℤ L k ⊤)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: R : Type u
L : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
inst✝ : IsSolvable ↥I
s : Set ℕ := {k | derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥}
k : ℕ
hk : derivedSeriesOfIdeal R (↥I) k ⊤ = ⊥
⊢ k ∈ s

Tactic:
LieIdeal.derivedSeries_eq_bot_iff

Goal state after:
R : Type u
L : Type v
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
inst✝ : IsSolvable ↥I
s : Set ℕ := {k | derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥}
k : ℕ
hk : derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥
⊢ k ∈ s
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Solvable

Goal state before:
pp: case h_2
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
h✝ : IsSolvable ↥I
x✝ k : ℕ
h : derivedLengthOfIdeal R L I = k.succ
⊢ derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥ ↔ I = ⊥

Tactic:
obtain ⟨_, h₂⟩ := (derivedSeries_of_derivedLength_succ R L I k).mp h

Goal state after:
case h_2
R : Type u
L : Type v
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
h✝ : IsSolvable ↥I
x✝ k : ℕ
h : derivedLengthOfIdeal R L I = k.succ
left✝ : IsLieAbelian ↥(derivedSeriesOfIdeal R L k I)
h₂ : derivedSeriesOfIdeal R L k I ≠ ⊥
⊢ derivedSeriesOfIdeal R L k I = ⊥ ↔ I = ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.BaseChange

Goal state before:
pp: R : Type u_1
A : 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 : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
s : Set (A ⊗[R] M) := {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, 1 ⊗ₜ[R] ⁅x, n⁆ = m}
this : ⇑((TensorProduct.mk R A M) 1) '' {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, ⁅x, n⁆ = m} = s
⊢ Submodule.span A s = Submodule.span A {x | ∃ x_1 ∈ baseChange A I, ∃ n ∈ baseChange A N, ⁅x_1, n⁆ = x}

Tactic:
refine le_antisymm (Submodule.span_mono ?_) (Submodule.span_le.mpr ?_)

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
A : 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 : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
s : Set (A ⊗[R] M) := {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, 1 ⊗ₜ[R] ⁅x, n⁆ = m}
this : ⇑((TensorProduct.mk R A M) 1) '' {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, ⁅x, n⁆ = m} = s
⊢ s ⊆ {x | ∃ x_1 ∈ baseChange A I, ∃ n ∈ baseChange A N, ⁅x_1, n⁆ = x}

case refine_2
R : Type u_1
A : 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 : CommRing A
inst✝ : Algebra R A
I : LieIdeal R L
N : LieSubmodule R L M
s : Set (A ⊗[R] M) := {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, 1 ⊗ₜ[R] ⁅x, n⁆ = m}
this : ⇑((TensorProduct.mk R A M) 1) '' {m | ∃ x ∈ I, ∃ n ∈ N, ⁅x, n⁆ = m} = s
⊢ {x | ∃ x_1 ∈ baseChange A I, ∃ n ∈ baseChange A N, ⁅x_1, n⁆ = x} ⊆ ↑(Submodule.span A s)
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 r : S
⊢ eval (m • x) (m • C r) = m • eval x (C r)

Tactic:
rw [smul_C, eval_C, eval_C]

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

Goal state before:
pp: case inr
L : Type v
M : Type w
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsNilpotent L M
h✝ : nilpotencyLength L M ≤ 1
a✝ : Nontrivial M
h : nilpotencyLength L M = 1
⊢ IsTrivial L M

Tactic:
nilpotencyLength_eq_one_iff

Goal state after:
case inr
L : Type v
M : Type w
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : IsNilpotent L M
h✝ : nilpotencyLength L M ≤ 1
a✝ : Nontrivial M
h : IsTrivial L M
⊢ IsTrivial L M
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Engel

Goal state before:
pp: R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
M : Type u_1
_i1 : AddCommGroup M
_i2 : Module R M
_i3 : LieRingModule L M
_i4 : LieModule R L M
L' : LieSubalgebra R (Module.End R M) := (toEnd R L M).range
h : ∀ (y : ↥L'), IsNilpotent ↑y
s : Set (LieSubalgebra R ↥L') := {K | IsEngelian R ↥K}
hs : s.Nonempty
this : ∀ K ∈ s, K ≠ ⊤ → ∃ K' ∈ s, K < K'
_i5 : IsNoetherian R ↥L'
⊢ ⊤ ∈ s

Tactic:
obtain ⟨K, hK₁, hK₂⟩ := (LieSubalgebra.wellFoundedGT_of_noetherian R L').wf.has_min s hs

Goal state after:
R : Type u₁
L : Type u₂
inst✝³ : CommRing R
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra R L
inst✝ : IsNoetherian R L
M : Type u_1
_i1 : AddCommGroup M
_i2 : Module R M
_i3 : LieRingModule L M
_i4 : LieModule R L M
L' : LieSubalgebra R (Module.End R M) := (toEnd R L M).range
h : ∀ (y : ↥L'), IsNilpotent ↑y
s : Set (LieSubalgebra R ↥L') := {K | IsEngelian R ↥K}
hs : s.Nonempty
this : ∀ K ∈ s, K ≠ ⊤ → ∃ K' ∈ s, K < K'
_i5 : IsNoetherian R ↥L'
K : LieSubalgebra R ↥L'
hK₁ : K ∈ s
hK₂ : ∀ x ∈ s, ¬K < x
⊢ ⊤ ∈ s
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
L₂ : Type u_1
M₂ : Type u_2
inst✝⁵ : LieRing L₂
inst✝⁴ : LieAlgebra R L₂
inst✝³ : AddCommGroup M₂
inst✝² : Module R M₂
inst✝¹ : LieRingModule L₂ M₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
g : M →ₗ[R] M₂
hfg : ∀ (x : L) (m : M), ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆
inst✝ : LieModule R L₂ M₂
hf_surj : Surjective ⇑f
hg_surj : Surjective ⇑g
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k) ≤ Submodule.map g ↑(lowerCentralSeries R L M k)
⊢ {m | ∃ x, ∃ n ∈ lowerCentralSeries R L M k, ⁅x, g n⁆ = m} ⊆
    ⇑g '' {m | ∃ x, ∃ n ∈ lowerCentralSeries R L M k, ⁅x, n⁆ = m}

Tactic:
rintro m₂ ⟨x, n, hn, rfl⟩

Goal state after:
case succ
R : Type u
L : Type v
M : Type w
inst✝¹² : CommRing R
inst✝¹¹ : LieRing L
inst✝¹⁰ : LieAlgebra R L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : Module R M
inst✝⁷ : LieRingModule L M
inst✝⁶ : LieModule R L M
L₂ : Type u_1
M₂ : Type u_2
inst✝⁵ : LieRing L₂
inst✝⁴ : LieAlgebra R L₂
inst✝³ : AddCommGroup M₂
inst✝² : Module R M₂
inst✝¹ : LieRingModule L₂ M₂
f : L →ₗ⁅R⁆ L₂
g : M →ₗ[R] M₂
hfg : ∀ (x : L) (m : M), ⁅f x, g m⁆ = g ⁅x, m⁆
inst✝ : LieModule R L₂ M₂
hf_surj : Surjective ⇑f
hg_surj : Surjective ⇑g
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L₂ M₂ k) ≤ Submodule.map g ↑(lowerCentralSeries R L M k)
x : L₂
n : M
hn : n ∈ lowerCentralSeries R L M k
⊢ ⁅x, g n⁆ ∈ ⇑g '' {m | ∃ x, ∃ n ∈ lowerCentralSeries R L M k, ⁅x, n⁆ = m}
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Nilpotent

Goal state before:
pp: case succ.mpr
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)
x : L ⧸ I
⊢ (∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x) → ∃ x_1 n, ⁅↑x_1, ↑n⁆ = x

Tactic:
· rintro ⟨⟨⟨y⟩, -⟩, ⟨z, hz⟩, rfl : ⁅y, z⁆ = x⟩
      rw [← LieSubmodule.mem_toSubmodule, ← ih, LieSubmodule.mem_toSubmodule] at hz
      exact ⟨⟨y, LieSubmodule.mem_top _⟩, ⟨z, hz⟩, rfl⟩

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

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝¹⁰ : Field F
E : Type u_2
inst✝⁹ : Field E
inst✝⁸ : Algebra F E
L : Type u_3
L' : Type u_4
inst✝⁷ : Field L
inst✝⁶ : Field L'
inst✝⁵ : Algebra F L
inst✝⁴ : Algebra L E
inst✝³ : Algebra F L'
inst✝² : Algebra L' E
inst✝¹ : IsScalarTower F L E
inst✝ : IsScalarTower F L' E
i : L ≃ₐ[F] L'
hi : ⇑(algebraMap L E) = ⇑(algebraMap L' E) ∘ ⇑i
S : Set E
⊢ restrictScalars F (adjoin L S) = restrictScalars F (adjoin L' S)

Tactic:
apply_fun toSubfield using (fun K K' h ↦ by
    ext x; change x ∈ K.toSubfield ↔ x ∈ K'.toSubfield; rw [h])
  simp [hi]

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
⊢ (fun x ↦ eval x p) k ∈ σ ((aeval a) p)

Tactic:
let q := C (eval k p) - p

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
⊢ (fun x ↦ eval x p) k ∈ σ ((aeval a) p)
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k[X]
⊢ p.roots = 0 ↔ p = C (p.coeff 0)

Tactic:
refine ⟨fun h => ?_, fun hp => by rw [hp, roots_C]⟩

Goal state after:
k : Type u
inst✝¹ : Field k
inst✝ : IsAlgClosed k
p : k[X]
h : p.roots = 0
⊢ p = C (p.coeff 0)
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.Basic

Goal state before:
pp: k : Type u
inst✝¹⁶ : Field k
K : Type u
inst✝¹⁵ : Field K
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁴ : Field L
inst✝¹³ : Algebra K L
inst✝¹² : Field M
inst✝¹¹ : Algebra K M
inst✝¹⁰ : IsAlgClosed M
inst✝⁹ : Algebra.IsAlgebraic K L
R : Type u
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
S : Type v
inst✝⁶ : CommRing S
inst✝⁵ : IsDomain S
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R M
inst✝² : IsTorsionFree R S
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : Algebra.IsAlgebraic R S
this : IsDomain R := Function.Injective.isDomain (algebraMap R S) (FaithfulSMul.algebraMap_injective R S)
⊢ S →ₐ[R] M

Tactic:
letI := FractionRing.liftAlgebra R M

Goal state after:
k : Type u
inst✝¹⁶ : Field k
K : Type u
inst✝¹⁵ : Field K
L : Type v
M : Type w
inst✝¹⁴ : Field L
inst✝¹³ : Algebra K L
inst✝¹² : Field M
inst✝¹¹ : Algebra K M
inst✝¹⁰ : IsAlgClosed M
inst✝⁹ : Algebra.IsAlgebraic K L
R : Type u
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : IsDomain R
S : Type v
inst✝⁶ : CommRing S
inst✝⁵ : IsDomain S
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R M
inst✝² : IsTorsionFree R S
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : Algebra.IsAlgebraic R S
this✝ : IsDomain R := Function.Injective.isDomain (algebraMap R S) (FaithfulSMul.algebraMap_injective R S)
this : Algebra (FractionRing R) M := FractionRing.liftAlgebra R M
⊢ S →ₐ[R] M
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
pp: case refine_1
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁵ : Field F
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra F E
inst✝¹ : Algebra F K
c : Set (Lifts F E K)
hc : IsChain (fun x1 x2 ↦ x1 ≤ x2) c
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
inst✝ : Nonempty ↑c
hext : ∀ σ ∈ c, σ.IsExtendible
S : Finset E
Ω : Type (max u_2 u_3) := ↥(adjoin F ↑S) →ₐ[F] K
ω : Ω
θ : ↑c → Lifts F E K
ge : ∀ (π : ↑c), θ π ≥ ↑π
hθ : ∀ (π : ↑c), { carrier := adjoin F ↑S, emb := ω } ≤ θ π
eq : ∀ (π : ↑c), (θ π).carrier = adjoin F (↑(↑π).carrier ∪ ↑S)
π₁ π₂ : ↑c
h : π₁ ≤ π₂
⊢ (θ π₁).carrier ≤ (θ π₂).carrier

pp: case refine_2
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁵ : Field F
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra F E
inst✝¹ : Algebra F K
c : Set (Lifts F E K)
hc : IsChain (fun x1 x2 ↦ x1 ≤ x2) c
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
inst✝ : Nonempty ↑c
hext : ∀ σ ∈ c, σ.IsExtendible
S : Finset E
Ω : Type (max u_2 u_3) := ↥(adjoin F ↑S) →ₐ[F] K
ω : Ω
θ : ↑c → Lifts F E K
ge : ∀ (π : ↑c), θ π ≥ ↑π
hθ : ∀ (π : ↑c), { carrier := adjoin F ↑S, emb := ω } ≤ θ π
eq : ∀ (π : ↑c), (θ π).carrier = adjoin F (↑(↑π).carrier ∪ ↑S)
π₁ π₂ : ↑c
h : π₁ ≤ π₂
⊢ ∀ (x : E) (hx : x ∈ ↑(↑π₁).carrier ∪ ↑S), ((θ π₂).emb.comp (inclusion ?refine_1)) ⟨x, ⋯⟩ = (θ π₁).emb ⟨x, ⋯⟩

Tactic:
· rw [eq, eq]; exact adjoin.mono _ _ _ (Set.union_subset_union_left _ h.1)

Goal state after:
case refine_2
F : Type u_1
E : Type u_2
K : Type u_3
inst✝⁵ : Field F
inst✝⁴ : Field E
inst✝³ : Field K
inst✝² : Algebra F E
inst✝¹ : Algebra F K
c : Set (Lifts F E K)
hc : IsChain (fun x1 x2 ↦ x1 ≤ x2) c
alg : Algebra.IsAlgebraic F E
inst✝ : Nonempty ↑c
hext : ∀ σ ∈ c, σ.IsExtendible
S : Finset E
Ω : Type (max u_2 u_3) := ↥(adjoin F ↑S) →ₐ[F] K
ω : Ω
θ : ↑c → Lifts F E K
ge : ∀ (π : ↑c), θ π ≥ ↑π
hθ : ∀ (π : ↑c), { carrier := adjoin F ↑S, emb := ω } ≤ θ π
eq : ∀ (π : ↑c), (θ π).carrier = adjoin F (↑(↑π).carrier ∪ ↑S)
π₁ π₂ : ↑c
h : π₁ ≤ π₂
⊢ ∀ (x : E) (hx : x ∈ ↑(↑π₁).carrier ∪ ↑S), ((θ π₂).emb.comp (inclusion ⋯)) ⟨x, ⋯⟩ = (θ π₁).emb ⟨x, ⋯⟩
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
α : E
⊢ finrank F ↥F⟮α⟯ = 1 ↔ α ∈ ⊥

Tactic:
finrank_adjoin_eq_one_iff

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝² : Field F
E : Type u_2
inst✝¹ : Field E
inst✝ : Algebra F E
α : E
⊢ {α} ⊆ ↑⊥ ↔ α ∈ ⊥
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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✝ : LieRing.IsNilpotent L
χ : L → R
m : M
⊢ m ∈ genWeightSpace M χ ↔ ∀ (x : L), ∃ k, (((toEnd R L M) x - χ x • 1) ^ k) m = 0

Tactic:
by
  simp [genWeightSpace, mem_genWeightSpaceOf]

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

Goal state before:
pp: R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
x : L
k : ℕ
hk : ∀ (b : ℕ), k ≤ b → ⨅ m, ((toEnd R L M) x ^ m).range = ((toEnd R L M) x ^ b).range
m : M
F : LieSubmodule R L M := posFittingComp R L M
x✝ : M ⧸ F
⊢ ((toEnd R L M) x ^ k) m ∈ F

Tactic:
apply posFittingCompOf_le_posFittingComp R L M x

Goal state after:
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁹ : CommRing R
inst✝⁸ : LieRing L
inst✝⁷ : LieAlgebra R L
inst✝⁶ : AddCommGroup M
inst✝⁵ : Module R M
inst✝⁴ : LieRingModule L M
inst✝³ : LieModule R L M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : IsNoetherian R M
inst✝ : IsArtinian R M
x : L
k : ℕ
hk : ∀ (b : ℕ), k ≤ b → ⨅ m, ((toEnd R L M) x ^ m).range = ((toEnd R L M) x ^ b).range
m : M
F : LieSubmodule R L M := ⋯
x✝ : M ⧸ F
⊢ ((toEnd R L M) x ^ k) m ∈ posFittingCompOf R M x
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Properties

Goal state before:
pp: R₁ : Type u_3
M₁ : Type u_4
inst✝² : CommRing R₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
B : BilinForm R₁ M₁
b : B.Nondegenerate
φ ψ : M₁ →ₗ[R₁] M₁
h : B.compLeft φ = B.compLeft ψ
⊢ φ = ψ

Tactic:
ext w

Goal state after:
R₁ : Type u_3
M₁ : Type u_4
inst✝² : CommRing R₁
inst✝¹ : AddCommGroup M₁
inst✝ : Module R₁ M₁
B : BilinForm R₁ M₁
b : B.Nondegenerate
φ ψ : M₁ →ₗ[R₁] M₁
h : B.compLeft φ = B.compLeft ψ
w : M₁
⊢ φ w = ψ w
Module: Mathlib.Algebra.Lie.InvariantForm

Goal state before:
pp: K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra K L
inst✝ : Module.Finite K L
Φ : LinearMap.BilinForm K L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hΦ_refl : Φ.IsRefl
hL : ∀ (I : LieIdeal K L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal K L
hI : IsAtom I
⊢ (Φ.restrict (LieIdeal.toLieSubalgebra K L I).toSubmodule).Nondegenerate

Tactic:
LinearMap.BilinForm.restrict_nondegenerate_iff_isCompl_orthogonal hΦ_refl

Goal state after:
K : Type u_1
L : Type u_2
inst✝³ : Field K
inst✝² : LieRing L
inst✝¹ : LieAlgebra K L
inst✝ : Module.Finite K L
Φ : LinearMap.BilinForm K L
hΦ_nondeg : Φ.Nondegenerate
hΦ_inv : LinearMap.BilinForm.lieInvariant L Φ
hΦ_refl : Φ.IsRefl
hL : ∀ (I : LieIdeal K L), IsAtom I → ¬IsLieAbelian ↥I
I : LieIdeal K L
hI : IsAtom I
⊢ IsCompl (LieIdeal.toLieSubalgebra K L I).toSubmodule (Φ.orthogonal (LieIdeal.toLieSubalgebra K L I).toSubmodule)