Theorem: ClassGroup.exists_min
File: Mathlib/NumberTheory/ClassNumber/Finite.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
⊢ ∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ ∀ c ∈ ↑I, abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b) → c = 0
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
⊢ ∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ ∀ c ∈ ↑I, abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b) → c = 0
tactic: obtain ⟨_, ⟨b, b_mem, b_ne_zero, rfl⟩, min⟩ := @Int.exists_least_of_bdd
      (fun a => ∃ b ∈ (I : Ideal S), b ≠ (0 : S) ∧ abv (Algebra.norm R b) = a)
    (by
      use 0
      rintro _ ⟨b, _, _, rfl⟩
      apply abv.nonneg)
    (by
      obtain ⟨b, b_mem, b_ne_zero⟩ := (I : Ideal S).ne_bot_iff.mp (nonZeroDivisors.coe_ne_zero I)
      exact ⟨_, ⟨b, b_mem, b_ne_zero, rfl⟩⟩)
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
⊢ ∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ ∀ c ∈ ↑I, abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b) → c = 0
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
⊢ ∀ c ∈ ↑I, abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b) → c = 0
tactic: refine ⟨b, b_mem, b_ne_zero, ?_⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
⊢ ∀ c ∈ ↑I, abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b) → c = 0
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
c : S
hc : c ∈ ↑I
lt : abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b)
⊢ c = 0
tactic: intro c hc lt
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
c : S
hc : c ∈ ↑I
lt : abv ((Algebra.norm R) c) < abv ((Algebra.norm R) b)
⊢ c = 0
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
c : S
hc : c ∈ ↑I
c_ne_zero : c ≠ 0
⊢ abv ((Algebra.norm R) b) ≤ abv ((Algebra.norm R) c)
tactic: contrapose! lt with c_ne_zero
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
S : Type u_2
K : Type u_3
L : Type u_4
inst✝¹⁴ : EuclideanDomain R
inst✝¹³ : CommRing S
inst✝¹² : IsDomain S
inst✝¹¹ : Field K
inst✝¹⁰ : Field L
inst✝⁹ : Algebra R K
inst✝⁸ : IsFractionRing R K
inst✝⁷ : Algebra K L
inst✝⁶ : FiniteDimensional K L
inst✝⁵ : Algebra.IsSeparable K L
algRL : Algebra R L
inst✝⁴ : IsScalarTower R K L
inst✝³ : Algebra R S
inst✝² : Algebra S L
ist : IsScalarTower R S L
iic : IsIntegralClosure S R L
abv : AbsoluteValue R ℤ
ι : Type u_5
inst✝¹ : DecidableEq ι
inst✝ : Fintype ι
bS : Basis ι R S
I : ↥(Ideal S)⁰
b : S
b_mem : b ∈ ↑I
b_ne_zero : b ≠ 0
min : ∀ (z : ℤ), (∃ b ∈ ↑I, b ≠ 0 ∧ abv ((Algebra.norm R) b) = z) → abv ((Algebra.norm R) b) ≤ z
c : S
hc : c ∈ ↑I
c_ne_zero : c ≠ 0
⊢ abv ((Algebra.norm R) b) ≤ abv ((Algebra.norm R) c)
state_after: no goals
tactic: exact min _ ⟨c, hc, c_ne_zero, rfl⟩