Theorem: Algebra.mem_adjoin_of_map_mul
File: Mathlib/RingTheory/Adjoin/Basic.lean

Proof steps:
state_before: R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
⊢ f x ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
state_after: R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
⊢ (fun a => f a ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))) ((algebraMap R A) r)
tactic: refine
    @adjoin_induction R A _ _ _ _ (fun a => f a ∈ adjoin R (f '' (s ∪ {1}))) x h
      (fun a ha => subset_adjoin ⟨a, ⟨Set.subset_union_left ha, rfl⟩⟩) (fun r => ?_)
      (fun y z hy hz => by simpa [hy, hz] using Subalgebra.add_mem _ hy hz) fun y z hy hz => by
      simpa [hy, hz, hf y z] using Subalgebra.mul_mem _ hy hz
state_before: R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
⊢ (fun a => f a ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))) ((algebraMap R A) r)
state_after: R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
this : f 1 ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
⊢ (fun a => f a ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))) ((algebraMap R A) r)
tactic: have : f 1 ∈ adjoin R (f '' (s ∪ {1})) :=
    subset_adjoin ⟨1, ⟨Set.subset_union_right <| Set.mem_singleton 1, rfl⟩⟩
state_before: R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
this : f 1 ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
⊢ (fun a => f a ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))) ((algebraMap R A) r)
state_after: case h.e'_4
R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
this : f 1 ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
⊢ f ((algebraMap R A) r) = r • f 1
tactic: convert Subalgebra.smul_mem (adjoin R (f '' (s ∪ {1}))) this r
state_before: case h.e'_4
R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
this : f 1 ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
⊢ f ((algebraMap R A) r) = r • f 1
state_after: case h.e'_4
R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
this : f 1 ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
⊢ f (r • 1) = r • f 1
tactic: rw [algebraMap_eq_smul_one]
state_before: case h.e'_4
R : Type uR
S : Type uS
A : Type uA
B : Type uB
inst✝⁸ : CommSemiring R
inst✝⁷ : CommSemiring S
inst✝⁶ : Semiring A
inst✝⁵ : Semiring B
inst✝⁴ : Algebra R S
inst✝³ : Algebra R A
inst✝² : Algebra S A
inst✝¹ : Algebra R B
inst✝ : IsScalarTower R S A
s✝ t s : Set A
x : A
f : A →ₗ[R] B
hf : ∀ (a₁ a₂ : A), f (a₁ * a₂) = f a₁ * f a₂
h : x ∈ adjoin R s
r : R
this : f 1 ∈ adjoin R (⇑f '' (s ∪ {1}))
⊢ f (r • 1) = r • f 1
state_after: no goals
tactic: exact f.map_smul _ _