Theorem: Matroid.map_basis_iff
File: Mathlib/Data/Matroid/Map.lean

Proof steps:
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
⊢ (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X) ↔ M.Basis I X
state_after: α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
⊢ M.Basis I X
tactic: refine ⟨fun h ↦ ?_, fun h ↦ h.map hf⟩
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
⊢ M.Basis I X
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
I' : Set α
hI' : M.Indep I'
hII' : f '' I = f '' I'
⊢ M.Basis I X
tactic: obtain ⟨I', hI', hII'⟩ := map_indep_iff.1 h.indep
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
I' : Set α
hI' : M.Indep I'
hII' : f '' I = f '' I'
⊢ M.Basis I X
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
I' : Set α
hI' : M.Indep I'
hII' : I = I'
⊢ M.Basis I X
tactic: rw [hf.image_eq_image_iff hI hI'.subset_ground] at hII'
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
I' : Set α
hI' : M.Indep I'
hII' : I = I'
⊢ M.Basis I X
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
⊢ M.Basis I X
tactic: obtain rfl := hII'
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
⊢ M.Basis I X
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
⊢ M.Basis I X
tactic: have hss := (hf.image_subset_image_iff hI hX).1 h.subset
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
⊢ M.Basis I X
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
J : Set α
hJ : M.Indep J
hIJ : I ⊆ J
hJX : J ⊆ X
⊢ J ⊆ I
tactic: refine hI'.basis_of_maximal_subset hss (fun J hJ hIJ hJX ↦ ?_)
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
J : Set α
hJ : M.Indep J
hIJ : I ⊆ J
hJX : J ⊆ X
⊢ J ⊆ I
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
J : Set α
hJ : M.Indep J
hIJ : I ⊆ J
hJX : J ⊆ X
hIJ' : f '' I = f '' J
⊢ J ⊆ I
tactic: have hIJ' := h.eq_of_subset_indep (hJ.map f hf) (image_subset f hIJ) (image_subset f hJX)
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
J : Set α
hJ : M.Indep J
hIJ : I ⊆ J
hJX : J ⊆ X
hIJ' : f '' I = f '' J
⊢ J ⊆ I
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
J : Set α
hJ : M.Indep J
hIJ : I ⊆ J
hJX : J ⊆ X
hIJ' : I = J
⊢ J ⊆ I
tactic: rw [hf.image_eq_image_iff hI hJ.subset_ground] at hIJ'
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
f✝ : α → β
E I✝ s : Set α
M : Matroid α
N : Matroid β
I X : Set α
f : α → β
hf : InjOn f M.E
hI : I ⊆ M.E
hX : X ⊆ M.E
h : (M.map f hf).Basis (f '' I) (f '' X)
hI' : M.Indep I
hss : I ⊆ X
J : Set α
hJ : M.Indep J
hIJ : I ⊆ J
hJX : J ⊆ X
hIJ' : I = J
⊢ J ⊆ I
state_after: no goals
tactic: exact hIJ'.symm.subset