Theorem: LinearMap.exists_rightInverse_of_surjective
File: Mathlib/LinearAlgebra/Basis/VectorSpace.lean

Proof steps:
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
tactic: let C := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
tactic: let hC := Basis.ofVectorSpace K V'
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
this : Inhabited V
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
tactic: haveI : Inhabited V := ⟨0⟩
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
this : Inhabited V
⊢ ∃ g, f ∘ₗ g = id
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
this : Inhabited V
c : ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')
⊢ (f ∘ₗ (hC.constr ℕ) (C.restrict (invFun ⇑f))) (hC c) = id (hC c)
tactic: refine ⟨(hC.constr ℕ : _ → _) (C.restrict (invFun f)), hC.ext fun c => ?_⟩
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
this : Inhabited V
c : ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')
⊢ (f ∘ₗ (hC.constr ℕ) (C.restrict (invFun ⇑f))) (hC c) = id (hC c)
state_after: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
this : Inhabited V
c : ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')
⊢ f (C.restrict (invFun ⇑f) c) = id (hC c)
tactic: rw [LinearMap.comp_apply, hC.constr_basis]
state_before: ι : Type u_1
ι' : Type u_2
K : Type u_3
V : Type u_4
V' : Type u_5
inst✝⁴ : DivisionRing K
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module K V
inst✝ : Module K V'
v : ι → V
s t : Set V
x y z : V
f : V →ₗ[K] V'
hf_surj : range f = ⊤
C : Set V' := Basis.ofVectorSpaceIndex K V'
hC : Basis (↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')) K V' := Basis.ofVectorSpace K V'
this : Inhabited V
c : ↑(Basis.ofVectorSpaceIndex K V')
⊢ f (C.restrict (invFun ⇑f) c) = id (hC c)
state_after: no goals
tactic: simp [hC, rightInverse_invFun (LinearMap.range_eq_top.1 hf_surj) c]