Theorem: RingHom.SurjectiveOnStalks.baseChange
File: Mathlib/RingTheory/SurjectiveOnStalks.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
⊢ (algebraMap S (S ⊗[R] T)).SurjectiveOnStalks
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
⊢ (algebraMap S (S ⊗[R] T)).SurjectiveOnStalks
tactic: let g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
⊢ (algebraMap S (S ⊗[R] T)).SurjectiveOnStalks
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
⊢ Function.Surjective
    ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap (algebraMap S (S ⊗[R] T)) J) J (algebraMap S (S ⊗[R] T)) ⋯)
tactic: intros J hJ
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
⊢ Function.Surjective
    ⇑(Localization.localRingHom (Ideal.comap (algebraMap S (S ⊗[R] T)) J) J (algebraMap S (S ⊗[R] T)) ⋯)
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
⊢ ∀ (s : S ⊗[R] T),
    ∃ x r,
      ∃ c ∉ J, (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r ∉ J ∧ c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r * s = c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) x
tactic: rw [surjective_localRingHom_iff]
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
⊢ ∀ (s : S ⊗[R] T),
    ∃ x r,
      ∃ c ∉ J, (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r ∉ J ∧ c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r * s = c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) x
state_after: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
x : S ⊗[R] T
⊢ ∃ x_1 r,
    ∃ c ∉ J, (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r ∉ J ∧ c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r * x = c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) x_1
tactic: intro x
state_before: R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
x : S ⊗[R] T
⊢ ∃ x_1 r,
    ∃ c ∉ J, (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r ∉ J ∧ c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r * x = c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) x_1
state_after: case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
x : S ⊗[R] T
t : T
r : R
a : S
ht : r • t ∉ Ideal.comap g J
e : 1 ⊗ₜ[R] (r • t) * x = a ⊗ₜ[R] t
⊢ ∃ x_1 r,
    ∃ c ∉ J, (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r ∉ J ∧ c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r * x = c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) x_1
tactic: obtain ⟨t, r, a, ht, e⟩ := hf.exists_mul_eq_tmul x (J.comap g) inferInstance
state_before: case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
x : S ⊗[R] T
t : T
r : R
a : S
ht : r • t ∉ Ideal.comap g J
e : 1 ⊗ₜ[R] (r • t) * x = a ⊗ₜ[R] t
⊢ ∃ x_1 r,
    ∃ c ∉ J, (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r ∉ J ∧ c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) r * x = c * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) x_1
state_after: case intro.intro.intro.intro.refine_1
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
x : S ⊗[R] T
t : T
r : R
a : S
ht : r • t ∉ Ideal.comap g J
e : 1 ⊗ₜ[R] (r • t) * x = a ⊗ₜ[R] t
⊢ (algebraMap S (S ⊗[R] T)) ((algebraMap R S) r) ∉ J

case intro.intro.intro.intro.refine_2
R : Type u_1
inst✝⁶ : CommRing R
M : Submonoid R
S : Type u_2
inst✝⁵ : CommRing S
inst✝⁴ : Algebra R S
T : Type u_3
inst✝³ : CommRing T
inst✝² : Algebra R T
inst✝¹ : Algebra S T
inst✝ : IsScalarTower R S T
g✝ : S →+* T
f : R →+* S
hf : (algebraMap R T).SurjectiveOnStalks
g : T →+* S ⊗[R] T := Algebra.TensorProduct.includeRight.toRingHom
J : Ideal (S ⊗[R] T)
hJ : J.IsPrime
x : S ⊗[R] T
t : T
r : R
a : S
ht : r • t ∉ Ideal.comap g J
e : 1 ⊗ₜ[R] (r • t) * x = a ⊗ₜ[R] t
⊢ 1 ⊗ₜ[R] (r • t) * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) ((algebraMap R S) r) * x = 1 ⊗ₜ[R] (r • t) * (algebraMap S (S ⊗[R] T)) a
tactic: refine ⟨a, algebraMap _ _ r, 1 ⊗ₜ (r • t), ht, ?_, ?_⟩