Theorem: AffineMap.toConstProdLinearMap_symm_apply
File: Mathlib/LinearAlgebra/AffineSpace/AffineMap.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
f : V1 →ᵃ[k] V2
⊢ (fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1)
      ({ toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun f) =
    f
state_after: case h
R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
f : V1 →ᵃ[k] V2
p✝ : V1
⊢ ((fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1)
        ({ toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun f))
      p✝ =
    f p✝
tactic: ext
state_before: case h
R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
f : V1 →ᵃ[k] V2
p✝ : V1
⊢ ((fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1)
        ({ toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun f))
      p✝ =
    f p✝
state_after: case h
R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
f : V1 →ᵃ[k] V2
p✝ : V1
⊢ ((fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1)
        ({ toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun f))
      p✝ =
    (⇑f.linear + fun x => f 0) p✝
tactic: rw [f.decomp]
state_before: case h
R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
f : V1 →ᵃ[k] V2
p✝ : V1
⊢ ((fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1)
        ({ toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun f))
      p✝ =
    (⇑f.linear + fun x => f 0) p✝
state_after: no goals
tactic: simp [const_apply _ _]
state_before: R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
⊢ Function.RightInverse (fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1)
    { toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun
state_after: case mk
R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
v : V2
f : V1 →ₗ[k] V2
⊢ { toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun
      ((fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1) (v, f)) =
    (v, f)
tactic: rintro ⟨v, f⟩
state_before: case mk
R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
v : V2
f : V1 →ₗ[k] V2
⊢ { toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun
      ((fun p => p.2.toAffineMap + const k V1 p.1) (v, f)) =
    (v, f)
state_after: no goals
tactic: ext <;> simp [const_apply _ _, const_linear _ _]
state_before: R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
⊢ ∀ (x y : V1 →ᵃ[k] V2),
    (fun f => (f 0, f.linear)) (x + y) = (fun f => (f 0, f.linear)) x + (fun f => (f 0, f.linear)) y
state_after: no goals
tactic: simp
state_before: R : Type u_1
k : Type u_2
V1 : Type u_3
P1 : Type u_4
V2 : Type u_5
P2 : Type u_6
V3 : Type u_7
P3 : Type u_8
inst✝¹² : Ring k
inst✝¹¹ : AddCommGroup V1
inst✝¹⁰ : AffineSpace V1 P1
inst✝⁹ : AddCommGroup V2
inst✝⁸ : AffineSpace V2 P2
inst✝⁷ : AddCommGroup V3
inst✝⁶ : AffineSpace V3 P3
inst✝⁵ : Module k V1
inst✝⁴ : Module k V2
inst✝³ : Module k V3
inst✝² : Semiring R
inst✝¹ : Module R V2
inst✝ : SMulCommClass k R V2
⊢ ∀ (m : R) (x : V1 →ᵃ[k] V2),
    { toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯ }.toFun (m • x) =
      (RingHom.id R) m • { toFun := fun f => (f 0, f.linear), map_add' := ⋯ }.toFun x
state_after: no goals
tactic: simp