Theorem: FirstOrder.Language.Substructure.FG.of_map_embedding
File: Mathlib/ModelTheory/FinitelyGenerated.lean

Proof steps:
state_before: L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
hs : (Substructure.map f.toHom s).FG
⊢ s.FG
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
⊢ s.FG
tactic: rcases hs with ⟨t, h⟩
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
⊢ s.FG
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
⊢ ∃ S, S.Finite ∧ (closure L).toFun S = s
tactic: rw [fg_def]
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
⊢ ∃ S, S.Finite ∧ (closure L).toFun S = s
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
⊢ (closure L).toFun (⇑f ⁻¹' ↑t) = s
tactic: refine ⟨f ⁻¹' t, t.finite_toSet.preimage f.injective.injOn, ?_⟩
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
⊢ (closure L).toFun (⇑f ⁻¹' ↑t) = s
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
⊢ (closure L).toFun (⇑f ⁻¹' ↑t) = s
tactic: have hf : Function.Injective f.toHom := f.injective
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
⊢ (closure L).toFun (⇑f ⁻¹' ↑t) = s
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
⊢ Substructure.map f.toHom ((closure L).toFun (⇑f ⁻¹' ↑t)) = Substructure.map f.toHom s
tactic: refine map_injective_of_injective hf ?_
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
⊢ Substructure.map f.toHom ((closure L).toFun (⇑f ⁻¹' ↑t)) = Substructure.map f.toHom s
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
⊢ ↑t ⊆ range ⇑f
tactic: rw [← h, map_closure, Embedding.coe_toHom, image_preimage_eq_of_subset]
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
⊢ ↑t ⊆ range ⇑f
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
x : N
hx : x ∈ ↑t
⊢ x ∈ range ⇑f
tactic: intro x hx
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
x : N
hx : x ∈ ↑t
⊢ x ∈ range ⇑f
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
x : N
hx : x ∈ ↑t
h' : x ∈ ↑((closure L).toFun ↑t)
⊢ x ∈ range ⇑f
tactic: have h' := subset_closure (L := L) hx
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
x : N
hx : x ∈ ↑t
h' : x ∈ ↑((closure L).toFun ↑t)
⊢ x ∈ range ⇑f
state_after: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
x : N
hx : x ∈ ↑t
h' : x ∈ ↑(Substructure.map f.toHom s)
⊢ x ∈ range ⇑f
tactic: rw [h] at h'
state_before: case intro
L : Language
M : Type u_1
inst✝¹ : L.Structure M
N : Type u_2
inst✝ : L.Structure N
f : M ↪[L] N
s : L.Substructure M
t : Finset N
h : (closure L).toFun ↑t = Substructure.map f.toHom s
hf : Function.Injective ⇑f.toHom
x : N
hx : x ∈ ↑t
h' : x ∈ ↑(Substructure.map f.toHom s)
⊢ x ∈ range ⇑f
state_after: no goals
tactic: exact Hom.map_le_range h'