Theorem: Subgroup.closure_induction_left
File: Mathlib/Algebra/Group/Subgroup/Pointwise.lean

Proof steps:
state_before: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ closure s), p y hy → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ closure s), p y hy → p (x⁻¹ * y) ⋯
x : G
h : x ∈ closure s
⊢ p x h
state_after: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ closure s), p y hy → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ closure s), p y hy → p (x⁻¹ * y) ⋯
x : G
⊢ ∀ (h : x ∈ closure s), p x h
tactic: revert h
state_before: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ closure s), p y hy → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ closure s), p y hy → p (x⁻¹ * y) ⋯
x : G
⊢ ∀ (h : x ∈ closure s), p x h
state_after: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
x : G
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x⁻¹ * y) ⋯
⊢ ∀ (h : x ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p x ⋯
tactic: simp_rw [← mem_toSubmonoid, closure_toSubmonoid] at *
state_before: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
x : G
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x⁻¹ * y) ⋯
⊢ ∀ (h : x ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p x ⋯
state_after: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
x : G
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x⁻¹ * y) ⋯
h : x ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)
⊢ p x ⋯
tactic: intro h
state_before: α : Type u_1
G : Type u_2
A : Type u_3
S : Type u_4
inst✝¹ : Group G
inst✝ : AddGroup A
s : Set G
p : (x : G) → x ∈ closure s → Prop
one : p 1 ⋯
x : G
mul_left : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x * y) ⋯
mul_left_inv : ∀ (x : G) (hx : x ∈ s) (y : G) (hy : y ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)), p y ⋯ → p (x⁻¹ * y) ⋯
h : x ∈ Submonoid.closure (s ∪ s⁻¹)
⊢ p x ⋯
state_after: no goals
tactic: induction h using Submonoid.closure_induction_left with
  | one => exact one
  | mul_left x hx y hy ih =>
    cases hx with
    | inl hx => exact mul_left _ hx _ hy ih
    | inr hx => simpa only [inv_inv] using mul_left_inv _ hx _ hy ih