Theorem: LieModule.exists₂_weightSpace_smul_add_eq_bot
File: Mathlib/Algebra/Lie/Weights/Chain.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p q : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
⊢ ∃ p < 0, ∃ q > 0, weightSpace M (p • χ₁ + χ₂) = ⊥ ∧ weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
state_after: case intro.intro
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p q✝ : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
q : ℕ
hq₀ : q > 0
hq : weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
⊢ ∃ p < 0, ∃ q > 0, weightSpace M (p • χ₁ + χ₂) = ⊥ ∧ weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
tactic: obtain ⟨q, hq₀, hq⟩ := exists_weightSpace_smul_add_eq_bot M χ₁ χ₂ hχ₁
state_before: case intro.intro
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p q✝ : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
q : ℕ
hq₀ : q > 0
hq : weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
⊢ ∃ p < 0, ∃ q > 0, weightSpace M (p • χ₁ + χ₂) = ⊥ ∧ weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
state_after: case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p✝ q✝ : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
q : ℕ
hq₀ : q > 0
hq : weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
p : ℕ
hp₀ : p > 0
hp : weightSpace M (p • -χ₁ + χ₂) = ⊥
⊢ ∃ p < 0, ∃ q > 0, weightSpace M (p • χ₁ + χ₂) = ⊥ ∧ weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
tactic: obtain ⟨p, hp₀, hp⟩ := exists_weightSpace_smul_add_eq_bot M (-χ₁) χ₂ (neg_ne_zero.mpr hχ₁)
state_before: case intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p✝ q✝ : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
q : ℕ
hq₀ : q > 0
hq : weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
p : ℕ
hp₀ : p > 0
hp : weightSpace M (p • -χ₁ + χ₂) = ⊥
⊢ ∃ p < 0, ∃ q > 0, weightSpace M (p • χ₁ + χ₂) = ⊥ ∧ weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
state_after: case intro.intro.intro.intro.refine_1
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p✝ q✝ : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
q : ℕ
hq₀ : q > 0
hq : weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
p : ℕ
hp₀ : p > 0
hp : weightSpace M (p • -χ₁ + χ₂) = ⊥
⊢ weightSpace M (-↑p • χ₁ + χ₂) = ⊥

case intro.intro.intro.intro.refine_2
R : Type u_1
L : Type u_2
inst✝¹⁰ : CommRing R
inst✝⁹ : LieRing L
inst✝⁸ : LieAlgebra R L
M : Type u_3
inst✝⁷ : AddCommGroup M
inst✝⁶ : Module R M
inst✝⁵ : LieRingModule L M
inst✝⁴ : LieModule R L M
inst✝³ : LieAlgebra.IsNilpotent R L
χ₁ χ₂ : L → R
p✝ q✝ : ℤ
inst✝² : NoZeroSMulDivisors ℤ R
inst✝¹ : NoZeroSMulDivisors R M
inst✝ : IsNoetherian R M
hχ₁ : χ₁ ≠ 0
q : ℕ
hq₀ : q > 0
hq : weightSpace M (q • χ₁ + χ₂) = ⊥
p : ℕ
hp₀ : p > 0
hp : weightSpace M (p • -χ₁ + χ₂) = ⊥
⊢ weightSpace M (↑q • χ₁ + χ₂) = ⊥
tactic: refine ⟨-(p : ℤ), by simpa, q, by simpa, ?_, ?_⟩