Module: Mathlib.LinearAlgebra.Transvection.Generation

Goal state before:
pp: case inl
K : Type u_1
inst✝³ : DivisionRing K
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module.Finite K V
e : V ≃ₗ[K] V
f g : Dual K V
v : V
a b : K
hv : LinearIndependent K ![(↑e).fixedSubmodule.mkQ v, e.fixedReduce ((↑e).fixedSubmodule.mkQ v)]
hf : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ≤ ker f
hfv : f v = 1
hg : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ≤ ker (f + g)
hfgv : (f + g) v = 1
hg0 : g ≠ 0
hne_top : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ⊔ K ∙ v < ⊤
ha : ∀ (v_1 : V), (auxTransvection hf * e) v_1 - a • v_1 ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
hb : ∀ (v_1 : V), (auxTransvection hg * e) v_1 - b • v_1 ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
c : K := b - a
hc : c = b - a
key : ∀ (x : V), g (e x) • (v - e v) - c • x ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
hc0 : c = 0
⊢ False

pp: case inr
K : Type u_1
inst✝³ : DivisionRing K
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module.Finite K V
e : V ≃ₗ[K] V
f g : Dual K V
v : V
a b : K
hv : LinearIndependent K ![(↑e).fixedSubmodule.mkQ v, e.fixedReduce ((↑e).fixedSubmodule.mkQ v)]
hf : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ≤ ker f
hfv : f v = 1
hg : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ≤ ker (f + g)
hfgv : (f + g) v = 1
hg0 : g ≠ 0
hne_top : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ⊔ K ∙ v < ⊤
ha : ∀ (v_1 : V), (auxTransvection hf * e) v_1 - a • v_1 ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
hb : ∀ (v_1 : V), (auxTransvection hg * e) v_1 - b • v_1 ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
c : K := b - a
hc : c = b - a
key : ∀ (x : V), g (e x) • (v - e v) - c • x ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
hc0 : c ≠ 0
⊢ False

Tactic:
· -- When `c = 0`, we contradict the linear independence given by `hv`
    apply one_ne_zero (α := K)
    rw [LinearIndependent.pair_iff] at hv
    have hmem : v - e v ∈ e.fixedSubmodule ⊔ K ∙ v := by
      simp only [hc0, zero_smul, sub_zero] at key
      obtain ⟨w, hw⟩ : ∃ w, g w ≠ 0 := by
        contrapose! hg0
        exact LinearMap.ext hg0
      simpa [hw] using key ((g w)⁻¹ • e⁻¹ w)
    simp only [mem_sup, mem_span_singleton, exists_exists_eq_and] at hmem
    obtain ⟨y, hy, k, hk⟩ := hmem
    refine (hv (k - 1) 1 ?_).right
    simp only [Submodule.mkQ_apply, fixedReduce_mk]
    simp only [← e.fixedSubmodule.mkQ_apply, ← LinearMap.map_smul, ← map_add,
      ← LinearMap.mem_ker, Submodule.ker_mkQ]
    rw [← Submodule.neg_mem_iff] at hy
    convert hy using 1
    rw [eq_comm, ← sub_eq_iff_eq_add] at hk
    rw [← hk]
    simp only [sub_smul, one_smul]
    abel

Goal state after:
case inr
K : Type u_1
inst✝³ : DivisionRing K
V : Type u_2
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module.Finite K V
e : V ≃ₗ[K] V
f g : Dual K V
v : V
a b : K
hv : LinearIndependent K ![(↑e).fixedSubmodule.mkQ v, e.fixedReduce ((↑e).fixedSubmodule.mkQ v)]
hf : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ≤ ker f
hfv : f v = 1
hg : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ≤ ker (f + g)
hfgv : (f + g) v = 1
hg0 : g ≠ 0
hne_top : (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ (e v - v) ⊔ K ∙ v < ⊤
ha : ∀ (v_1 : V), (auxTransvection hf * e) v_1 - a • v_1 ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
hb : ∀ (v_1 : V), (auxTransvection hg * e) v_1 - b • v_1 ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
c : K := b - a
hc : c = b - a
key : ∀ (x : V), g (e x) • (v - e v) - c • x ∈ (↑e).fixedSubmodule ⊔ K ∙ v
hc0 : c ≠ 0
⊢ False