Theorem: Commute.add_pow_eq_zero_of_add_le_succ_of_pow_eq_zero
File: Mathlib/RingTheory/Nilpotent/Basic.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
⊢ (x + y) ^ k = 0
state_after: R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
⊢ ∑ m ∈ Finset.antidiagonal k, k.choose m.1 • (x ^ m.1 * y ^ m.2) = 0
tactic: rw [h_comm.add_pow']
state_before: R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
⊢ ∑ m ∈ Finset.antidiagonal k, k.choose m.1 • (x ^ m.1 * y ^ m.2) = 0
state_after: case h
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
⊢ ∀ x_1 ∈ Finset.antidiagonal k, k.choose x_1.1 • (x ^ x_1.1 * y ^ x_1.2) = 0
tactic: apply Finset.sum_eq_zero
state_before: case h
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
⊢ ∀ x_1 ∈ Finset.antidiagonal k, k.choose x_1.1 • (x ^ x_1.1 * y ^ x_1.2) = 0
state_after: case h.mk
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
⊢ k.choose (i, j).1 • (x ^ (i, j).1 * y ^ (i, j).2) = 0
tactic: rintro ⟨i, j⟩ hij
state_before: case h.mk
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
⊢ k.choose (i, j).1 • (x ^ (i, j).1 * y ^ (i, j).2) = 0
state_after: case h.mk
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
⊢ x ^ i * y ^ j = 0
tactic: suffices x ^ i * y ^ j = 0 by simp only [this, nsmul_eq_mul, mul_zero]
state_before: case h.mk
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
⊢ x ^ i * y ^ j = 0
state_after: case pos
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
hi : m ≤ i
⊢ x ^ i * y ^ j = 0

case neg
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
hi : ¬m ≤ i
⊢ x ^ i * y ^ j = 0
tactic: by_cases hi : m ≤ i
state_before: case neg
R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
hi : ¬m ≤ i
⊢ x ^ i * y ^ j = 0
state_after: R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
hi : ¬m ≤ i
⊢ n ≤ j
tactic: rw [pow_eq_zero_of_le ?_ hy, mul_zero]
state_before: R : Type u_1
S : Type u_2
x y : R
inst✝ : Semiring R
h_comm : Commute x y
m n k : ℕ
hx : x ^ m = 0
hy : y ^ n = 0
h : m + n ≤ k + 1
i j : ℕ
hij : (i, j) ∈ Finset.antidiagonal k
hi : ¬m ≤ i
⊢ n ≤ j
state_after: no goals
tactic: linarith [Finset.mem_antidiagonal.mp hij]