Theorem: Subgroup.mem_sup
File: Mathlib/Algebra/Group/Subgroup/Basic.lean

Proof steps:
state_before: G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ s ⊔ t
⊢ ∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x
state_after: G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ closure (↑s ∪ ↑t)
⊢ ∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x
tactic: rw [sup_eq_closure] at h
state_before: G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ closure (↑s ∪ ↑t)
⊢ ∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x
state_after: case refine_1
G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ closure (↑s ∪ ↑t)
⊢ ∀ x ∈ ↑s ∪ ↑t, ∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x

case refine_2
G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ closure (↑s ∪ ↑t)
⊢ ∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = 1

case refine_3
G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ closure (↑s ∪ ↑t)
⊢ ∀ (x y : C), (∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x) → (∃ y_1 ∈ s, ∃ z ∈ t, y_1 * z = y) → ∃ y_1 ∈ s, ∃ z ∈ t, y_1 * z = x * y

case refine_4
G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
h : x ∈ closure (↑s ∪ ↑t)
⊢ ∀ (x : C), (∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x) → ∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x⁻¹
tactic: refine Subgroup.closure_induction h ?_ ?_ ?_ ?_
state_before: G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
x : C
⊢ (∃ y ∈ s, ∃ z ∈ t, y * z = x) → x ∈ s ⊔ t
state_after: case intro.intro.intro.intro
G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
y : C
hy : y ∈ s
z : C
hz : z ∈ t
⊢ y * z ∈ s ⊔ t
tactic: rintro ⟨y, hy, z, hz, rfl⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro
G : Type u_1
G' : Type u_2
G'' : Type u_3
inst✝⁵ : Group G
inst✝⁴ : Group G'
inst✝³ : Group G''
A : Type u_4
inst✝² : AddGroup A
N : Type u_5
inst✝¹ : Group N
C : Type u_6
inst✝ : CommGroup C
s t : Subgroup C
y : C
hy : y ∈ s
z : C
hz : z ∈ t
⊢ y * z ∈ s ⊔ t
state_after: no goals
tactic: exact mul_mem_sup hy hz