Theorem: LieAlgebra.isKilling_of_equiv
File: Mathlib/Algebra/Lie/Killing.lean

Proof steps:
state_before: R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
⊢ IsKilling R L'
state_after: case killingCompl_top_eq_bot
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
⊢ LieIdeal.killingCompl R L' ⊤ = ⊥
tactic: constructor
state_before: case killingCompl_top_eq_bot
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
⊢ LieIdeal.killingCompl R L' ⊤ = ⊥
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
⊢ x' ∈ LieIdeal.killingCompl R L' ⊤ ↔ x' ∈ ⊥
tactic: ext x'
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
⊢ x' ∈ LieIdeal.killingCompl R L' ⊤ ↔ x' ∈ ⊥
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
⊢ (∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0) ↔ x' ∈ ⊥
tactic: simp_rw [LieIdeal.mem_killingCompl, LieModule.traceForm_comm]
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
⊢ (∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0) ↔ x' ∈ ⊥
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
hx' : ∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0
⊢ x' ∈ ⊥
tactic: refine ⟨fun hx' ↦ ?_, fun hx y _ ↦ hx ▸ LinearMap.map_zero₂ (killingForm R L') y⟩
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
hx' : ∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0
⊢ x' ∈ ⊥
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
hx' : ∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0
⊢ e.symm x' ∈ LinearMap.ker (killingForm R L)
tactic: suffices e.symm x' ∈ LinearMap.ker (killingForm R L) by
    rw [IsKilling.ker_killingForm_eq_bot] at this
    simpa using (e : L ≃ₗ[R] L').congr_arg this
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
hx' : ∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0
⊢ e.symm x' ∈ LinearMap.ker (killingForm R L)
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
hx' : ∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0
y : L
⊢ ((killingForm R L) (e.symm x')) y = 0 y
tactic: ext y
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
hx' : ∀ y ∈ ⊤, ((LieModule.traceForm R L' L') x') y = 0
y : L
⊢ ((killingForm R L) (e.symm x')) y = 0 y
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
y : L
hx' : ∀ (y' : L'), ((killingForm R L') x') y' = 0
⊢ ((killingForm R L) (e.symm x')) y = 0 y
tactic: replace hx' : ∀ y', killingForm R L' x' y' = 0 := by simpa using hx'
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
y : L
hx' : ∀ (y' : L'), ((killingForm R L') x') y' = 0
⊢ ((killingForm R L) (e.symm x')) y = 0 y
state_after: case killingCompl_top_eq_bot.h.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
y : L
hx' : ((killingForm R L') x') (e y) = 0
⊢ ((killingForm R L) (e.symm x')) y = 0 y
tactic: specialize hx' (e y)
state_before: case killingCompl_top_eq_bot.h.h
R : Type u_1
K : Type u_2
L : Type u_3
M : Type u_4
inst✝⁷ : CommRing R
inst✝⁶ : Field K
inst✝⁵ : LieRing L
inst✝⁴ : LieAlgebra R L
inst✝³ : LieAlgebra K L
L' : Type u_5
inst✝² : LieRing L'
inst✝¹ : LieAlgebra R L'
inst✝ : IsKilling R L
e : L ≃ₗ⁅R⁆ L'
x' : L'
y : L
hx' : ((killingForm R L') x') (e y) = 0
⊢ ((killingForm R L) (e.symm x')) y = 0 y
state_after: no goals
tactic: rwa [← e.apply_symm_apply x', killingForm_of_equiv_apply] at hx'