Theorem: DirectSum.toLieAlgebra_apply
File: Mathlib/Algebra/Lie/DirectSum.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
⊢ { toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun ⁅x, y⁆ =
    ⁅{ toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun x,
      { toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun y⁆
state_after: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
⊢ { toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun ⁅x, y⁆ =
    ⁅{ toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun x,
      { toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun y⁆
tactic: let f' i := (f i : L i →ₗ[R] L')
state_before: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
⊢ { toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun ⁅x, y⁆ =
    ⁅{ toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun x,
      { toFun := ⇑(toModule R ι L' fun i => ↑(f i)), map_add' := ⋯, map_smul' := ⋯ }.toFun y⁆
state_after: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
⊢ ∀ (i : ι) (y : L i),
    (toModule R ι L' f') ⁅x, (of L i) y⁆ = ⁅(toModule R ι L' f') x, (toModule R ι L' f') ((of L i) y)⁆
tactic: suffices ∀ (i : ι) (y : L i),
          toModule R ι L' f' ⁅x, of L i y⁆ =
            ⁅toModule R ι L' f' x, toModule R ι L' f' (of L i y)⁆ by
        simp only [← LieAlgebra.ad_apply R]
        rw [← LinearMap.comp_apply, ← LinearMap.comp_apply]
        congr; clear y; ext i y; exact this i y
state_before: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
⊢ ∀ (i : ι) (y : L i),
    (toModule R ι L' f') ⁅x, (of L i) y⁆ = ⁅(toModule R ι L' f') x, (toModule R ι L' f') ((of L i) y)⁆
state_after: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
⊢ ∀ (i j : ι) (y : L i) (x : L j),
    (toModule R ι L' f') ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ =
      ⁅(toModule R ι L' f') ((of L j) x), (toModule R ι L' f') ((of L i) y)⁆
tactic: suffices ∀ (i j) (y : L i) (x : L j),
          toModule R ι L' f' ⁅of L j x, of L i y⁆ =
            ⁅toModule R ι L' f' (of L j x), toModule R ι L' f' (of L i y)⁆ by
        intro i y
        rw [← lie_skew x, ← lie_skew (toModule R ι L' f' x)]
        simp only [LinearMap.map_neg, neg_inj, ← LieAlgebra.ad_apply R]
        rw [← LinearMap.comp_apply, ← LinearMap.comp_apply]
        congr; clear x; ext j x; exact this j i x y
state_before: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x y : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
⊢ ∀ (i j : ι) (y : L i) (x : L j),
    (toModule R ι L' f') ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ =
      ⁅(toModule R ι L' f') ((of L j) x), (toModule R ι L' f') ((of L i) y)⁆
state_after: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x✝ y✝ : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
i j : ι
y : L i
x : L j
⊢ (toModule R ι L' f') ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ = ⁅(toModule R ι L' f') ((of L j) x), (toModule R ι L' f') ((of L i) y)⁆
tactic: intro i j y x
state_before: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x✝ y✝ : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
i j : ι
y : L i
x : L j
⊢ (toModule R ι L' f') ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ = ⁅(toModule R ι L' f') ((of L j) x), (toModule R ι L' f') ((of L i) y)⁆
state_after: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x✝ y✝ : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
i j : ι
y : L i
x : L j
⊢ (toAddMonoid fun i => (↑(f i)).toAddMonoidHom) ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ =
    ⁅(↑(f j)).toAddMonoidHom x, (↑(f i)).toAddMonoidHom y⁆
tactic: simp only [f', coe_toModule_eq_coe_toAddMonoid, toAddMonoid_of]
state_before: R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x✝ y✝ : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
i j : ι
y : L i
x : L j
⊢ (toAddMonoid fun i => (↑(f i)).toAddMonoidHom) ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ =
    ⁅(↑(f j)).toAddMonoidHom x, (↑(f i)).toAddMonoidHom y⁆
state_after: case inl
R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x✝ y✝ : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
i : ι
y x : L i
⊢ (toAddMonoid fun i => (↑(f i)).toAddMonoidHom) ⁅(of L i) x, (of L i) y⁆ =
    ⁅(↑(f i)).toAddMonoidHom x, (↑(f i)).toAddMonoidHom y⁆

case inr
R : Type u
ι : Type v
inst✝⁵ : CommRing R
L : ι → Type w
inst✝⁴ : (i : ι) → LieRing (L i)
inst✝³ : (i : ι) → LieAlgebra R (L i)
inst✝² : DecidableEq ι
L' : Type w₁
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
f : (i : ι) → L i →ₗ⁅R⁆ L'
hf : Pairwise fun i j => ∀ (x : L i) (y : L j), ⁅(f i) x, (f j) y⁆ = 0
x✝ y✝ : ⨁ (i : ι), L i
f' : (i : ι) → L i →ₗ[R] L' := fun i => ↑(f i)
i j : ι
y : L i
x : L j
hij : i ≠ j
⊢ (toAddMonoid fun i => (↑(f i)).toAddMonoidHom) ⁅(of L j) x, (of L i) y⁆ =
    ⁅(↑(f j)).toAddMonoidHom x, (↑(f i)).toAddMonoidHom y⁆
tactic: obtain rfl | hij := Decidable.eq_or_ne i j