Theorem: LieModule.lie_mem_maxGenEigenspace_toEnd
File: Mathlib/Algebra/Lie/Weights/Basic.lean

Proof steps:
state_before: K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ ⁅y, m⁆ ∈ 𝕎(M, χ₁ + χ₂, x)
state_after: case a
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ ⁅y, m⁆ ∈ LinearMap.range (↑(toModuleHom R L M) ∘ₗ TensorProduct.mapIncl 𝕎(L, χ₁, x) 𝕎(M, χ₂, x))
tactic: apply LieModule.weight_vector_multiplication L M M (toModuleHom R L M) χ₁ χ₂
state_before: case a
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ ⁅y, m⁆ ∈ LinearMap.range (↑(toModuleHom R L M) ∘ₗ TensorProduct.mapIncl 𝕎(L, χ₁, x) 𝕎(M, χ₂, x))
state_after: case a
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ ∃ y_1, (toModuleHom R L M) ((TensorProduct.map 𝕎(L, χ₁, x).subtype 𝕎(M, χ₂, x).subtype) y_1) = ⁅y, m⁆
tactic: simp only [LieModuleHom.coe_toLinearMap, Function.comp_apply, LinearMap.coe_comp,
    TensorProduct.mapIncl, LinearMap.mem_range]
state_before: case a
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ ∃ y_1, (toModuleHom R L M) ((TensorProduct.map 𝕎(L, χ₁, x).subtype 𝕎(M, χ₂, x).subtype) y_1) = ⁅y, m⁆
state_after: case h
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ (toModuleHom R L M) ((TensorProduct.map 𝕎(L, χ₁, x).subtype 𝕎(M, χ₂, x).subtype) (⟨y, hy⟩ ⊗ₜ[R] ⟨m, hm⟩)) = ⁅y, m⁆
tactic: use ⟨y, hy⟩ ⊗ₜ ⟨m, hm⟩
state_before: case h
K : Type u_1
R : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : LieRing L
inst✝⁵ : LieAlgebra R L
inst✝⁴ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
inst✝³ : AddCommGroup M
inst✝² : Module R M
inst✝¹ : LieRingModule L M
inst✝ : LieModule R L M
χ₁ χ₂ : R
x y : L
m : M
hy : y ∈ 𝕎(L, χ₁, x)
hm : m ∈ 𝕎(M, χ₂, x)
⊢ (toModuleHom R L M) ((TensorProduct.map 𝕎(L, χ₁, x).subtype 𝕎(M, χ₂, x).subtype) (⟨y, hy⟩ ⊗ₜ[R] ⟨m, hm⟩)) = ⁅y, m⁆
state_after: no goals
tactic: simp only [Submodule.subtype_apply, toModuleHom_apply, TensorProduct.map_tmul]