Theorem: CategoryTheory.Adjunction.injective_of_map_injective
File: Mathlib/CategoryTheory/Preadditive/Injective.lean

Proof steps:
state_before: C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝² : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝¹ : G.Full
inst✝ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
⊢ ∀ [inst : Mono g], ∃ h, g ≫ h = f
state_after: C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
⊢ ∃ h, g ≫ h = f
tactic: intro
state_before: C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
⊢ ∃ h, g ≫ h = f
state_after: C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
this : PreservesLimitsOfSize.{0, 0, u_2, v₁, u_1, u₁} G
⊢ ∃ h, g ≫ h = f
tactic: haveI : PreservesLimitsOfSize.{0, 0} G := adj.rightAdjointPreservesLimits
state_before: C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
this : PreservesLimitsOfSize.{0, 0, u_2, v₁, u_1, u₁} G
⊢ ∃ h, g ≫ h = f
state_after: case intro
C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
this : PreservesLimitsOfSize.{0, 0, u_2, v₁, u_1, u₁} G
w : G.obj Y ⟶ G.obj I
h : G.map g ≫ w = G.map f
⊢ ∃ h, g ≫ h = f
tactic: rcases hI.factors (G.map f) (G.map g) with ⟨w,h⟩
state_before: case intro
C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
this : PreservesLimitsOfSize.{0, 0, u_2, v₁, u_1, u₁} G
w : G.obj Y ⟶ G.obj I
h : G.map g ≫ w = G.map f
⊢ ∃ h, g ≫ h = f
state_after: case h
C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
this : PreservesLimitsOfSize.{0, 0, u_2, v₁, u_1, u₁} G
w : G.obj Y ⟶ G.obj I
h : G.map g ≫ w = G.map f
⊢ g ≫ inv (adj.counit.app Y) ≫ F.map w ≫ adj.counit.app I = f
tactic: use inv (adj.counit.app _) ≫ F.map w ≫ adj.counit.app _
state_before: case h
C : Type u₁
inst✝⁴ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u_1
inst✝³ : Category.{u_2, u_1} D
F : C ⥤ D
G : D ⥤ C
adj : F ⊣ G
inst✝² : G.Full
inst✝¹ : G.Faithful
I : D
hI : Injective (G.obj I)
X Y : D
f : X ⟶ I
g : X ⟶ Y
inst✝ : Mono g
this : PreservesLimitsOfSize.{0, 0, u_2, v₁, u_1, u₁} G
w : G.obj Y ⟶ G.obj I
h : G.map g ≫ w = G.map f
⊢ g ≫ inv (adj.counit.app Y) ≫ F.map w ≫ adj.counit.app I = f
state_after: no goals
tactic: exact G.map_injective (by simpa)