mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.FieldTheory.Extension

Goal state before:
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 ⋯)) ⟨x, ⋯⟩ = (θ π₁).emb ⟨x, ⋯⟩

Tactic:
rintro x (hx | hx)

Goal state after:
case refine_2.inl
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
⊢ ((θ π₂).emb.comp (inclusion ⋯)) ⟨x, ⋯⟩ = (θ π₁).emb ⟨x, ⋯⟩

case refine_2.inr
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 ∈ ↑S
⊢ ((θ π₂).emb.comp (inclusion ⋯)) ⟨x, ⋯⟩ = (θ π₁).emb ⟨x, ⋯⟩
Module: Mathlib.FieldTheory.IntermediateField.Adjoin.Basic

Goal state before:
pp: K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝² : Field K
inst✝¹ : Field L
inst✝ : Algebra K L
ι : Type u_5
t : ι → IntermediateField K L
p : ι → K[X]
s : Finset ι
h0 : ∏ i ∈ s, p i ≠ 0
h : ∀ i ∈ s, IsSplittingField K (↥(t i)) (p i)
⊢ IsSplittingField K (↥(⨆ i ∈ s, t i)) (∏ i ∈ s, p i)

Tactic:
let F : IntermediateField K L := ⨆ i ∈ s, t i
  have hF : ∀ i ∈ s, t i ≤ F := fun i hi ↦ le_iSup_of_le i (le_iSup (fun _ ↦ t i) hi)
  simp only [isSplittingField_iff, Polynomial.map_prod] at h ⊢
  refine ⟨Splits.prod fun i hi ↦ by
    simpa [Polynomial.map_map] using (h i hi).1.map (inclusion (hF i hi)).toRingHom, ?_⟩
  simp only [rootSet_prod p s h0, ← Set.iSup_eq_iUnion, (@gc K _ L _ _).l_iSup₂]
  exact iSup_congr fun i ↦ iSup_congr fun hi ↦ (h i hi).2

Goal state after:
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
K : IntermediateField F E
⊢ Module.rank F ↥K = 1 ↔ K = ⊥

Tactic:
rw [← toSubalgebra_inj, ← rank_eq_rank_subalgebra, Subalgebra.rank_eq_one_iff,
    bot_toSubalgebra]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_4
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
f : ι → End R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : ∀ (i j : ι) (φ : R), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
⊢ iSupIndep fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)

Tactic:
replace h (l : ι) (χ : ι → R) :
      MapsTo (f l) (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) := by
    intro x hx
    simp only [iInf_eq_iInter, mem_iInter, SetLike.mem_coe] at hx ⊢
    exact fun i ↦ h l i (χ i) (hx i)
  classical
  suffices ∀ χ (s : Finset (ι → R)) (_ : χ ∉ s),
      Disjoint (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))
        (s.sup fun (χ : ι → R) ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) by
    simpa only [iSupIndep_iff_supIndep,
      Finset.supIndep_iff_disjoint_erase] using! fun s χ _ ↦ this _ _ (s.notMem_erase χ)
  intro χ₁ s
  induction s using Finset.induction_on with
  | empty => simp
  | insert χ₂ s _n ih =>
  intro hχ₁₂
  obtain ⟨hχ₁₂ : χ₁ ≠ χ₂, hχ₁ : χ₁ ∉ s⟩ := by rwa [Finset.mem_insert, not_or] at hχ₁₂
  specialize ih hχ₁
  rw [Finset.sup_insert, disjoint_iff, Submodule.eq_bot_iff]
  rintro x ⟨hx, hx'⟩
  simp only [SetLike.mem_coe] at hx hx'
  suffices x ∈ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₂ i) by
    rw [← Submodule.mem_bot (R := R), ← (disjoint_iInf_maxGenEigenspace f hχ₁₂).eq_bot]
    exact ⟨hx, this⟩
  obtain ⟨y, hy, z, hz, rfl⟩ := Submodule.mem_sup.mp hx'; clear hx'
  suffices ∀ l, ∃ (k : ℕ),
      ((f l - algebraMap R (Module.End R M) (χ₂ l)) ^ k) (y + z) ∈
      (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) ⊓
        Finset.sup s fun χ ↦ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) by
    simpa [ih.eq_bot, Submodule.mem_bot] using! this
  intro l
  let g : Module.End R M := f l - algebraMap R (Module.End R M) (χ₂ l)
  obtain ⟨k, hk : (g ^ k) y = 0⟩ := (mem_iInf_maxGenEigenspace_iff _ _ _).mp hy l
  have aux (f : End R M) (φ : R) (k : ℕ) (p : Submodule R M) (hp : MapsTo f p p) :
      MapsTo ((f - algebraMap R (Module.End R M) φ) ^ k) p p := by
    rw [Module.End.coe_pow]
    exact MapsTo.iterate (fun m hm ↦ p.sub_mem (hp hm) (p.smul_mem _ hm)) k
  refine ⟨k, Submodule.mem_inf.mp ⟨?_, ?_⟩⟩
  · refine aux (f l) (χ₂ l) k (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ₁ i)) ?_ hx
    simp only [Submodule.coe_iInf]
    exact h l χ₁
  · rw [map_add, hk, zero_add]
    suffices (s.sup fun χ ↦ (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i))).map (g ^ k) ≤
        s.sup fun χ ↦ (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) from
      this (Submodule.mem_map_of_mem hz)
    simp_rw [Finset.sup_eq_iSup, Submodule.map_iSup (ι := ι → R), Submodule.map_iSup (ι := _ ∈ s)]
    refine iSup₂_mono fun χ _ ↦ ?_
    rintro - ⟨u, hu, rfl⟩
    refine aux (f l) (χ₂ l) k (⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)) ?_ hu
    simp only [Submodule.coe_iInf]
    exact h l χ

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: case ind.inl
ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    ∀ {M : Type u_4} [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module K M] [FiniteDimensional K M] (f : ι → End K M),
      (∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)) →
        (∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤) → finrank K M = m → ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
χ : ι → K
hχ : ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
⊢ ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤

Tactic:
simp_rw [eq_top_iff] at hχ ⊢

Goal state after:
case ind.inl
ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    ∀ {M : Type u_4} [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module K M] [FiniteDimensional K M] (f : ι → End K M),
      (∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)) →
        (∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤) → finrank K M = m → ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
χ : ι → K
hχ : ⊤ ≤ ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
⊢ ⊤ ≤ ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i)
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Pi

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    ∀ {M : Type u_4} [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module K M] [FiniteDimensional K M] (f : ι → End K M),
      (∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)) →
        (∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤) → finrank K M = m → ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
i : ι
φ : K
hy : ∀ (x : K), ¬(f i).maxGenEigenspace x = ⊤
⊢ finrank K ↥((f i).maxGenEigenspace φ) < n

Tactic:
← lt_top_iff_ne_top

Goal state after:
ι : Type u_1
K : Type u_3
inst✝³ : Field K
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    ∀ {M : Type u_4} [inst : AddCommGroup M] [inst_1 : Module K M] [FiniteDimensional K M] (f : ι → End K M),
      (∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)) →
        (∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤) → finrank K M = m → ⨆ χ, ⨅ i, (f i).maxGenEigenspace (χ i) = ⊤
M : Type u_4
inst✝² : AddCommGroup M
inst✝¹ : Module K M
inst✝ : FiniteDimensional K M
f : ι → End K M
h : ∀ (i j : ι) (φ : K), MapsTo ⇑(f i) ↑((f j).maxGenEigenspace φ) ↑((f j).maxGenEigenspace φ)
h' : ∀ (i : ι), ⨆ μ, (f i).maxGenEigenspace μ = ⊤
h_dim : finrank K M = n
i : ι
φ : K
hy : ∀ (x : K), (f i).maxGenEigenspace x < ⊤
⊢ finrank K ↥((f i).maxGenEigenspace φ) < n
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Cartan

Goal state before:
pp: case succ
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : ↥H → R
x : L
m : M
hx : x ∈ rootSpace H χ₁
hm : m ∈ genWeightSpace M χ₂
n : ℕ
IH : ((toEnd R L M) x ^ n) m ∈ genWeightSpace M (n • χ₁ + χ₂)
⊢ ((toEnd R L M) x ^ (n + 1)) m ∈ genWeightSpace M ((n + 1) • χ₁ + χ₂)

Tactic:
simp only [pow_succ', Module.End.mul_apply, toEnd_apply_apply]

Goal state after:
case succ
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
H : LieSubalgebra R L
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent ↥H
M : Type u_3
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : ↥H → R
x : L
m : M
hx : x ∈ rootSpace H χ₁
hm : m ∈ genWeightSpace M χ₂
n : ℕ
IH : ((toEnd R L M) x ^ n) m ∈ genWeightSpace M (n • χ₁ + χ₂)
⊢ ⁅x, ((toEnd R L M) x ^ n) m⁆ ∈ genWeightSpace M ((n + 1) • χ₁ + χ₂)
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Basic

Goal state before:
pp: case h
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
m₂ : M₂
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
f₂ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.lTensor M₁ ((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1)
h_comm_square : F ∘ₗ ↑g = ↑g ∘ₗ (f₁ + f₂)
k₁ : ℕ
hk₁ : (((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1) ^ k₁) m₁ = 0
k₂ : ℕ
hk₂ : (((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1) ^ k₂) m₂ = 0
hf₁ : (f₁ ^ k₁) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf₂ : (f₂ ^ k₂) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf_comm : Commute f₁ f₂
⊢ ((f₁ + f₂) ^ (k₁ + k₂ - 1)) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0

Tactic:
rw [hf_comm.add_pow']

Goal state after:
case h
R : Type u_2
L : Type u_3
inst✝¹⁴ : CommRing R
inst✝¹³ : LieRing L
inst✝¹² : LieAlgebra R L
M₁ : Type u_5
M₂ : Type u_6
M₃ : Type u_7
inst✝¹¹ : AddCommGroup M₁
inst✝¹⁰ : Module R M₁
inst✝⁹ : LieRingModule L M₁
inst✝⁸ : LieModule R L M₁
inst✝⁷ : AddCommGroup M₂
inst✝⁶ : Module R M₂
inst✝⁵ : LieRingModule L M₂
inst✝⁴ : LieModule R L M₂
inst✝³ : AddCommGroup M₃
inst✝² : Module R M₃
inst✝¹ : LieRingModule L M₃
inst✝ : LieModule R L M₃
g : M₁ ⊗[R] M₂ →ₗ⁅R,L⁆ M₃
χ₁ χ₂ : R
x : L
t : ↥𝕎(M₁, χ₁, x) ⊗[R] ↥𝕎(M₂, χ₂, x)
F : Module.End R M₃ := (toEnd R L M₃) x - (χ₁ + χ₂) • 1
m₁ : M₁
m₂ : M₂
f₁ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.rTensor M₂ ((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1)
f₂ : Module.End R (M₁ ⊗[R] M₂) := LinearMap.lTensor M₁ ((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1)
h_comm_square : F ∘ₗ ↑g = ↑g ∘ₗ (f₁ + f₂)
k₁ : ℕ
hk₁ : (((toEnd R L M₁) x - χ₁ • 1) ^ k₁) m₁ = 0
k₂ : ℕ
hk₂ : (((toEnd R L M₂) x - χ₂ • 1) ^ k₂) m₂ = 0
hf₁ : (f₁ ^ k₁) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf₂ : (f₂ ^ k₂) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
hf_comm : Commute f₁ f₂
⊢ (∑ m ∈ Finset.antidiagonal (k₁ + k₂ - 1), (k₁ + k₂ - 1).choose m.1 • (f₁ ^ m.1 * f₂ ^ m.2)) (m₁ ⊗ₜ[R] m₂) = 0
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Hom

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommSemiring R
inst✝¹ : AddCommMonoid M
inst✝ : Module R M
B : BilinForm R M
ι : Type u_9
b : Basis ι R M
x y : M
⊢ ((b.repr x).sum fun i xi ↦ (b.repr y).sum fun j yj ↦ xi • yj • (B (b i)) (b j)) =
    (B ((Finsupp.linearCombination R ⇑b) (b.repr x))) ((Finsupp.linearCombination R ⇑b) (b.repr y))

Tactic:
simp_rw [Finsupp.linearCombination_apply, Finsupp.sum, sum_left, sum_right, smul_left, smul_right,
    smul_eq_mul]

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.BilinearForm.Orthogonal

Goal state before:
pp: case mpr
V : Type u_5
K : Type u_6
inst✝² : Field K
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module K V
B : BilinForm K V
W : Subspace K V
x : V
hx : x ∈ W ⊓ ker B
⊢ x ∈ Submodule.map (Submodule.subtype W) (domRestrict B W).ker

Tactic:
· simp_rw [Submodule.mem_map, LinearMap.mem_ker]
    exact ⟨⟨x, hx.1⟩, hx.right, rfl⟩

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

Goal state before:
pp: k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝ : CharZero R
χ : L → R
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
x y : L
⊢ (finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ) (x + y) =
    (finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ) x + (finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ) y

Tactic:
← trace_comp_toEnd_genWeightSpace_eq,

Goal state after:
k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝ : CharZero R
χ : L → R
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
x y : L
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpace M χ) ∘ₗ ↑(toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ))) (x + y) =
    (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpace M χ) ∘ₗ ↑(toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ))) x +
      (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpace M χ) ∘ₗ ↑(toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ))) y
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Linear

Goal state before:
pp: k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝ : CharZero R
χ : L → R
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
t : R
x : L
⊢ (finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ) (t • x) = t • (finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ) x

Tactic:
← trace_comp_toEnd_genWeightSpace_eq,

Goal state after:
k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝ : CharZero R
χ : L → R
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
t : R
x : L
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpace M χ) ∘ₗ ↑(toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ))) (t • x) =
    t • (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpace M χ) ∘ₗ ↑(toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ))) x
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Linear

Goal state before:
pp: k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝ : CharZero R
χ : L → R
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
x y : L
⊢ (finrank R ↥(genWeightSpace M χ) • χ) ⁅x, y⁆ = 0

Tactic:
← trace_comp_toEnd_genWeightSpace_eq,

Goal state after:
k : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
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
inst✝⁵ : IsDomain R
inst✝⁴ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝³ : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : LieRing.IsNilpotent L
inst✝ : CharZero R
χ : L → R
hχ : genWeightSpace M χ ≠ ⊥
x y : L
⊢ (LinearMap.trace R ↥(genWeightSpace M χ) ∘ₗ ↑(toEnd R L ↥(genWeightSpace M χ))) ⁅x, y⁆ = 0
Module: Mathlib.FieldTheory.SplittingField.Construction

Goal state before:
pp: n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih :
  ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → Algebra.adjoin K (f.rootSet (SplittingFieldAux n f)) = ⊤
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hfn : f.natDegree = n.succ
hndf : f.natDegree ≠ 0
hfn0 : f ≠ 0
hmf0 :
  map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) (X - C (AdjoinRoot.root f.factor)) *
      map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) f.removeFactor ≠
    0
⊢ Algebra.adjoin K
      ↑(map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) (X - C (AdjoinRoot.root f.factor)) *
              map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor))
                f.removeFactor).roots.toFinset =
    ⊤

Tactic:
rw [roots_mul hmf0, Polynomial.map_sub, map_X, map_C, roots_X_sub_C, Multiset.toFinset_add,
      Finset.coe_union, Multiset.toFinset_singleton, Finset.coe_singleton, ← Set.image_singleton]

Goal state after:
n✝ : ℕ
K✝ : Type u
inst✝ : Field K✝
n : ℕ
ih :
  ∀ {K : Type u} [inst : Field K] (f : K[X]), f.natDegree = n → Algebra.adjoin K (f.rootSet (SplittingFieldAux n f)) = ⊤
K : Type u
x✝ : Field K
f : K[X]
hfn : f.natDegree = n.succ
hndf : f.natDegree ≠ 0
hfn0 : f ≠ 0
hmf0 :
  map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) (X - C (AdjoinRoot.root f.factor)) *
      map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) f.removeFactor ≠
    0
⊢ Algebra.adjoin K
      (⇑(algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) '' {AdjoinRoot.root f.factor} ∪
        ↑(map (algebraMap (AdjoinRoot f.factor) (SplittingFieldAux n f.removeFactor)) f.removeFactor).roots.toFinset) =
    ⊤
Module: Mathlib.LinearAlgebra.PID

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : Module.Free R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
p : Submodule R M
f : M →ₗ[R] M
hf : ∀ (x : M), f x ∈ p
hf' : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
ι : Type u_2 := Module.Free.ChooseBasisIndex R M
n : ℕ
snf : Module.Basis.SmithNormalForm p (Module.Free.ChooseBasisIndex R M) n
⊢ (trace R ↥p) (f.restrict hf') = (trace R M) f

Tactic:
trace_eq_matrix_trace R snf.bM,

Goal state after:
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup M
inst✝⁴ : Module R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : Module.Free R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
p : Submodule R M
f : M →ₗ[R] M
hf : ∀ (x : M), f x ∈ p
hf' : ∀ x ∈ p, f x ∈ p
ι : Type u_2 := Module.Free.ChooseBasisIndex R M
n : ℕ
snf : Module.Basis.SmithNormalForm p (Module.Free.ChooseBasisIndex R M) n
⊢ (trace R ↥p) (f.restrict hf') = ((toMatrix snf.bM snf.bM) f).trace
Module: Mathlib.FieldTheory.IsAlgClosed.AlgebraicClosure

Goal state before:
pp: case mul_X
k : Type u
inst✝ : Field k
p : MvPolynomial (Vars k) k
fi : Vars k
ih :
  ∀ (z : AlgebraicClosure k), (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p = z → IsIntegral k ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p)
z : AlgebraicClosure k
hp : (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (p * MvPolynomial.X fi) = z
⊢ eval ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (MvPolynomial.X fi))
      (∏ i, map (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (X - C (MvPolynomial.X ⟨fi.fst, i⟩))) =
    0

Tactic:
eval_prod,

Goal state after:
case mul_X
k : Type u
inst✝ : Field k
p : MvPolynomial (Vars k) k
fi : Vars k
ih :
  ∀ (z : AlgebraicClosure k), (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p = z → IsIntegral k ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) p)
z : AlgebraicClosure k
hp : (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (p * MvPolynomial.X fi) = z
⊢ ∏ j,
      eval ((Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (MvPolynomial.X fi))
        (map (Ideal.Quotient.mk (maxIdeal k)) (X - C (MvPolynomial.X ⟨fi.fst, j⟩))) =
    0
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Derivation.Killing

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ ∀ {x : L} {m : LieDerivation R L L},
    m ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier →
      ⁅x, m⁆ ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier

Tactic:
intro x D hD

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝² : Field R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
x : L
D : LieDerivation R L L
hD : D ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier
⊢ ⁅x, D⁆ ∈ ((killingForm R (LieDerivation R L L)).orthogonal (ad R L).range.toSubmodule).carrier
Module: Mathlib.Algebra.Lie.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁴ : Field K
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra K L
inst✝¹ : IsKilling K L
inst✝ : Module.Finite K L
I : LieIdeal K L
this : IsLieAbelian ↥(I ⊓ killingCompl K L I)
⊢ Disjoint I (killingCompl K L I)

Tactic:
by
    rw [disjoint_iff]
    exact IsKilling.ideal_eq_bot_of_isLieAbelian _

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Eigenspace.Semisimple

Goal state before:
pp: case refine_1
R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
f : End R M
hf : f.IsFinitelySemisimple
μ : R
k : ℕ∞
hk : 0 < k
m : M
hm : m ∈ (f.genEigenspace μ) k
⊢ f m = μ • m

Tactic:
apply apply_eq_of_mem_of_comm_of_isFinitelySemisimple_of_isNil hm rfl hf
    simp

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

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
χ₁ χ₂ : L → R
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
f : ℕ → L → R := fun k ↦ k • χ₁ + χ₂
this : Injective f
⊢ ∀ᶠ (k : ℕ) in Filter.atTop, genWeightSpace M (k • χ₁ + χ₂) = ⊥

Tactic:
rw [← Nat.cofinite_eq_atTop, Filter.eventually_cofinite, ← finite_image_iff this.injOn]

Goal state after:
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : LieRing.IsNilpotent L
χ₁ χ₂ : L → R
inst✝³ : IsAddTorsionFree R
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsTorsionFree R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
f : ℕ → L → R := fun k ↦ k • χ₁ + χ₂
this : Injective f
⊢ (f '' {x | ¬genWeightSpace M (x • χ₁ + χ₂) = ⊥}).Finite