mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : 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 : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N
this : ∀ (m : M), ⁅x, ⁅y, m⁆⁆ ∈ N
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = (trace R ↥N) ((φ x ∘ₗ φ y).restrict hy')

Tactic:
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Goal state after:
Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : 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 : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = (trace R ↥N) ((φ x ∘ₗ φ y).restrict hy')

Tactic:
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Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L) (α β : ↥H → K), y ∈ rootSpace H α → z ∈ rootSpace H β → S ⁅y, z⁆ = ⁅S y, z⁆ + ⁅y, S z⁆
y z : L
hy : y ∈ ⨆ α, rootSpace H α
⊢ z ∈ ⨆ α, rootSpace H α

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

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pp: R : Type u_1
L : 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 : Free R M
inst✝² : Module.Finite R M
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
⊢ traceForm R ↥I ↥N = (traceForm R L M).restrict (LieIdeal.toLieSubalgebra R L I).toSubmodule

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := fun m x_1 ↦ N.lie_mem ((mem_idealizer N).mp (h hy) m)
this : (φ x ∘ₗ φ y).restrict hy' = 0
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = 0

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
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inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
hy' : ∀ m ∈ N, (φ x ∘ₗ φ y) m ∈ N := fun m x_1 ↦ N.lie_mem ((mem_idealizer N).mp (h hy) m)
n : ↥N
this : ⁅y, ↑n⁆ = 0
⊢ ↑(((φ x ∘ₗ φ y).restrict hy') n) = ↑(0 n)

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹¹ : CommRing R
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : LieAlgebra R L
inst✝⁸ : AddCommGroup M
inst✝⁷ : Module R M
inst✝⁶ : LieRingModule L M
inst✝⁵ : LieModule R L M
inst✝⁴ : Free R M
inst✝³ : Module.Finite R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
N : LieSubmodule R L M
I : LieIdeal R L
h : I ≤ N.idealizer
x y : L
hy : y ∈ I
inst✝ : LieModule.IsTrivial ↥I ↥N
⊢ (trace R M) (φ x ∘ₗ φ y) = 0

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
x : L
⊢ x ∈ killingCompl R L I ↔ ∀ y ∈ I, ((killingForm R L) y) x = 0

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : LieRing L
inst✝ : LieAlgebra R L
⊢ (toLieSubalgebra R L (killingCompl R L ⊤)).toSubmodule = LinearMap.ker (killingForm R L)

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁶ : CommRing R
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
inst✝³ : Free R L
inst✝² : Module.Finite R L
inst✝¹ : IsDomain R
inst✝ : IsPrincipalIdealRing R
⊢ I ≤ LieSubmodule.idealizer I

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pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
inst✝⁴ : Free R L
inst✝³ : Module.Finite R L
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝ : IsLieAbelian ↥I
x : L
hx : x ∈ I
y : L
⊢ I ≤ LieSubmodule.idealizer I

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: R : Type u_1
L : Type u_3
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
I : LieIdeal R L
inst✝⁴ : Free R L
inst✝³ : Module.Finite R L
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : IsPrincipalIdealRing R
inst✝ : IsLieAbelian ↥I
⊢ I ≤ killingCompl R L ⊤

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L) (α β : ↥H → K), y ∈ rootSpace H α → z ∈ rootSpace H β → S ⁅y, z⁆ = ⁅S y, z⁆ + ⁅y, S z⁆
y z : L
⊢ S ⁅y, z⁆ = ⁅S y, z⁆ + ⁅y, S z⁆

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
x y : L
⊢ ((traceForm K L M) x) y = ∑ χ, finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (χ x * χ y)

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅S y, z⁆ + ⁅y, S z⁆
⊢ ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ traceForm K L M =
    ∑ χ, finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (Weight.toLinear K L M χ).smulRight (Weight.toLinear K L M χ)

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
z : L
hz : z ∈ H
⊢ ⁅y, z⁆ = 0

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
this :
  ∑ χ with χ.IsZero, finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (Weight.toLinear K L M χ).smulRight (Weight.toLinear K L M χ) =
    0
⊢ traceForm K L M =
    ∑ χ with χ.IsNonZero,
      finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (Weight.toLinear K L M χ).smulRight (Weight.toLinear K L M χ)

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
χ : Weight K L M
hχ : χ ∈ {χ | χ.IsZero}
⊢ Weight.toLinear K L M χ = 0

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ traceForm K L M =
    ∑ χ with χ.IsNonZero,
      finrank K ↥(genWeightSpace M ⇑χ) • (Weight.toLinear K L M χ).smulRight (Weight.toLinear K L M χ)

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.TraceForm

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : LieRing L
inst✝⁹ : AddCommGroup M
inst✝⁸ : LieRingModule L M
inst✝⁷ : Field K
inst✝⁶ : LieAlgebra K L
inst✝⁵ : Module K M
inst✝⁴ : LieModule K L M
inst✝³ : FiniteDimensional K M
inst✝² : LieRing.IsNilpotent L
inst✝¹ : LinearWeights K L M
inst✝ : IsTriangularizable K L M
⊢ LinearMap.range (traceForm K L M) ≤ span K (range (Weight.toLinear K L M))

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Module: Mathlib.Algebra.Lie.Weights.Killing

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pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
hy' : ∀ z ∈ H, ⁅y, z⁆ = 0
this : y ∈ H.normalizer
⊢ y ∈ H

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
hy' : ∀ z ∈ H, ⁅y, z⁆ = 0
⊢ y ∈ H

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
hy' : y ∈ H
this : x = y
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
N S : End K L
hN : _root_.IsNilpotent ((ad K L) x - S)
hS : S.IsSemisimple
hSN : (ad K L) x = N + S
hS₀ : Commute ((ad K L) x) S
x' : ↥H := ⟨x, hx⟩
aux : ∀ {α : ↥H → K} {y : L}, y ∈ rootSpace H α → S y = α x' • y
h_der : ∀ (y z : L), S ⁅y, z⁆ = ⁅y, S z⁆ - ⁅z, S y⁆
S' : LieDerivation K L L := { toLinearMap := S, leibniz' := h_der }
y : L
hy : (LieDerivation.ad K L) y = S'
hy' : y ∈ H
⊢ S = (ad K L) y

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
x : L
hx : x ∈ H
⊢ ((ad K L) x).IsSemisimple

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : ↥H → K
x : L
hx : x ∈ rootSpace H α
h : ↥H
⊢ ⁅h, x⁆ = α h • x

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : Weight K (↥H) L
e f : L
heα : e ∈ rootSpace H ⇑α
hfα : f ∈ rootSpace H (-⇑α)
⊢ ⁅e, f⁆ = ((killingForm K L) e) f • ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α))

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : Weight K (↥H) L
x : L
hx : x ∈ H
hx' : ⟨x, hx⟩ ∈ ↑(corootSpace ⇑α)
⊢ {x | ∃ y ∈ rootSpace H ⇑α, ∃ z ∈ rootSpace H (-⇑α), ⁅y, z⁆ = x} ⊆
    ↑(K ∙ ↑((cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)))

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
⊢ (preReflection x f) y = y - f y • x

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
h : f x = 2
⊢ (preReflection x f) x = -x

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
h : f x = 2
y : M
⊢ (preReflection x f) ((preReflection x f) y) = y

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
y : M
g : Dual R M
h : f x = 2
⊢ preReflection ((preReflection x f) y) ((preReflection f ((Dual.eval R M) x)) g) =
    preReflection x f ∘ₗ preReflection y g ∘ₗ preReflection x f

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hx : x ∈ p
this : ∀ y ∈ p, (reflection h) y ∈ p
y : M
hy : y ∈ p
⊢ y ∈ Submodule.comap (↑(reflection h)) p

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x : M
f : Dual R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hx : x ∈ p
⊢ p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h)

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
p : Submodule R M
y : M
hy : y ∈ p
h : f 0 = 2
hp : Disjoint p (R ∙ 0)
h' : p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h)
⊢ 2 = 0

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
x : M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hp : Disjoint p (R ∙ x)
h' : p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h)
y : M
hy : y ∈ p
⊢ x ≠ 0

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
x : M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hp : Disjoint p (R ∙ x)
h' : p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h)
y : M
hy : y ∈ p
hx : x ≠ 0
this : f y • x ∈ p
⊢ y ∈ LinearMap.ker f

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : PerfectField K
α : Weight K (↥H) L
⊢ ↑(corootSpace ⇑α) = K ∙ (cartanEquivDual H).symm (Weight.toLinear K (↥H) L α)

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
x : M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hp : Disjoint p (R ∙ x)
h' : p ≤ LinearMap.ker f
y : M
hy : y ∈ p
⊢ f y = 0

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : AddCommGroup M
inst✝³ : Module R M
x : M
f : Dual R M
inst✝² : IsDomain R
inst✝¹ : NeZero 2
inst✝ : IsTorsionFree R M
h : f x = 2
p : Submodule R M
hp : Disjoint p (R ∙ x)
⊢ p ∈ End.invtSubmodule ↑(reflection h) ↔ p ≤ LinearMap.ker f

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
x : ↥H
α : ↥H → K
hαx : α x = 0
hx : x ∈ corootSpace α
hα : α ≠ 0
⊢ x ∈ ⨅ β, Weight.ker

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
x : ↥H
α : ↥H → K
hαx : α x = 0
hx : x ∈ corootSpace α
⊢ x = 0

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
m : ℕ
ih :
  ((reflection hf * reflection hg) ^ m) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑m - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((↑m - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑m - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((↑m - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (↑m / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑m - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
k : ℤ
⊢ Polynomial.eval t (S R (k - 2)) = t * Polynomial.eval t (S R (k - 1)) - Polynomial.eval t (S R k)

Tactic:
by

Goal state after:
Module: Mathlib.LinearAlgebra.Reflection

Goal state before:
pp: R : Type u_1
M : Type u_2
inst✝² : CommRing R
inst✝¹ : AddCommGroup M
inst✝ : Module R M
x y : M
f g : Dual R M
hf : f x = 2
hg : g y = 2
z : M
t : R
ht : t = f y * g x - 2
m : ℕ
ih :
  ((reflection hf * reflection hg) ^ m) z =
    z +
        (Polynomial.eval t (S R ((↑m - 2) / 2)) *
            (Polynomial.eval t (S R ((↑m - 1) / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑m - 3) / 2)))) •
          ((g x * f z - g z) • y - f z • x) +
      (Polynomial.eval t (S R ((↑m - 1) / 2)) *
          (Polynomial.eval t (S R (↑m / 2)) + Polynomial.eval t (S R ((↑m - 2) / 2)))) •
        ((f y * g z - f z) • x - g z • y)
S_eval_t_sub_two :
  ∀ (k : ℤ), Polynomial.eval t (S R (k - 2)) = t * Polynomial.eval t (S R (k - 1)) - Polynomial.eval t (S R k)
k : ℤ
⊢ Polynomial.eval t (S R k) ^ 2 + Polynomial.eval t (S R (k + 1)) ^ 2 -
      t * Polynomial.eval t (S R k) * Polynomial.eval t (S R (k + 1)) =
    1

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
x : ↥H
x✝ : x ∈ Weight.ker ⊓ (LieIdeal.toLieSubalgebra K (↥H) (corootSpace ⇑α)).toSubmodule
hαx : x ∈ ↑Weight.ker
hx : x ∈ ↑(LieIdeal.toLieSubalgebra K (↥H) (corootSpace ⇑α)).toSubmodule
⊢ α x = 0

Tactic:
by

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

Goal state before:
pp: K : Type u_2
L : Type u_3
inst✝⁷ : LieRing L
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieAlgebra K L
inst✝⁴ : FiniteDimensional K L
H : LieSubalgebra K L
inst✝³ : H.IsCartanSubalgebra
inst✝² : IsKilling K L
inst✝¹ : IsTriangularizable K (↥H) L
inst✝ : CharZero K
α : Weight K (↥H) L
⊢ Disjoint Weight.ker (LieIdeal.toLieSubalgebra K (↥H) (corootSpace ⇑α)).toSubmodule

Tactic:
by

Goal state after: