Theorem: Matrix.PosSemidef.posSemidef_sqrt
File: Mathlib/LinearAlgebra/Matrix/PosDef.lean

Proof steps:
state_before: m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
⊢ hA.sqrt.PosSemidef
state_after: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
⊢ (diagonal (RCLike.ofReal ∘ Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues)).PosSemidef
tactic: apply PosSemidef.mul_mul_conjTranspose_same
state_before: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
⊢ (diagonal (RCLike.ofReal ∘ Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues)).PosSemidef
state_after: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
i : n
⊢ 0 ≤ (RCLike.ofReal ∘ Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i
tactic: refine posSemidef_diagonal_iff.mpr fun i ↦ ?_
state_before: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
i : n
⊢ 0 ≤ (RCLike.ofReal ∘ Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i
state_after: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
i : n
⊢ 0 ≤ RCLike.re ↑((Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i) ∧ RCLike.im ↑((Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i) = 0
tactic: rw [Function.comp_apply, RCLike.nonneg_iff]
state_before: case hA
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
i : n
⊢ 0 ≤ RCLike.re ↑((Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i) ∧ RCLike.im ↑((Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i) = 0
state_after: case hA.left
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
i : n
⊢ 0 ≤ RCLike.re ↑((Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i)

case hA.right
m : Type u_1
n : Type u_2
R : Type u_3
𝕜 : Type u_4
inst✝⁷ : Fintype m
inst✝⁶ : Fintype n
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : StarRing R
inst✝² : StarOrderedRing R
inst✝¹ : RCLike 𝕜
inst✝ : DecidableEq n
A : Matrix n n 𝕜
hA : A.PosSemidef
i : n
⊢ RCLike.im ↑((Real.sqrt ∘ ⋯.eigenvalues) i) = 0
tactic: constructor