case zero
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) Nat.zero) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) Nat.zero)

case succ
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) (Nat.succ k)) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) (Nat.succ k))
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
induction' k with k ih
no goals
case zero
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) Nat.zero) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) Nat.zero)
simp only [Nat.zero_eq, LieModule.lowerCentralSeries_zero, LieSubmodule.top_coeSubmodule,
  LieIdeal.top_coe_lieSubalgebra, LieSubalgebra.top_coe_submodule]
case succ
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ Submodule.span R {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} = Submodule.span R {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) (Nat.succ k)) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) (Nat.succ k))
simp only [LieModule.lowerCentralSeries_succ, LieSubmodule.lieIdeal_oper_eq_linear_span]
case succ.e_s
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} = {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ Submodule.span R {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} = Submodule.span R {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
congr
case succ.e_s.h
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
x : L ⧸ I
⊢ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} ↔ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ.e_s
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
⊢ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} = {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
ext x
case succ.e_s.h.mp
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
x : L ⧸ I
⊢ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} → x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}

case succ.e_s.h.mpr
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
x : L ⧸ I
⊢ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} → x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ.e_s.h
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
x : L ⧸ I
⊢ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} ↔ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
constructor
case succ.e_s.h.mp.intro.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ.e_s.h.mp
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
x : L ⧸ I
⊢ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} → x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
rintro ⟨⟨y, -⟩, ⟨z, hz⟩, rfl : ⁅y, z⁆ = x⟩
case succ.e_s.h.mp.intro.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ.e_s.h.mp.intro.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
erw [← LieSubmodule.mem_coeSubmodule, ih, LieSubmodule.mem_coeSubmodule] at hz
no goals
case succ.e_s.h.mp.intro.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
exact ⟨⟨LieSubmodule.Quotient.mk y, LieSubmodule.mem_top _⟩, ⟨z, hz⟩, rfl⟩
case succ.e_s.h.mpr.intro.mk.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
val✝ : L ⧸ I
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ.e_s.h.mpr
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
x : L ⧸ I
⊢ x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m} → x ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
rintro ⟨⟨⟨y⟩, -⟩, ⟨z, hz⟩, rfl : ⁅y, z⁆ = x⟩
case succ.e_s.h.mpr.intro.mk.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
val✝ : L ⧸ I
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
case succ.e_s.h.mpr.intro.mk.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
val✝ : L ⧸ I
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
erw [← LieSubmodule.mem_coeSubmodule, ← ih, LieSubmodule.mem_coeSubmodule] at hz
no goals
case succ.e_s.h.mpr.intro.mk.mk.intro.mk
R : Type u
L : Type v
L' : Type w
inst✝⁴ : CommRing R
inst✝³ : LieRing L
inst✝² : LieAlgebra R L
inst✝¹ : LieRing L'
inst✝ : LieAlgebra R L'
I : LieIdeal R L
k : ℕ
ih : ↑(lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k) = ↑(lowerCentralSeries R (L ⧸ I) (L ⧸ I) k)
val✝ : L ⧸ I
y : L
z : L ⧸ I
hz : z ∈ lowerCentralSeries R L (L ⧸ I) k
⊢ ⁅y, z⁆ ∈ {m | ∃ x n, ⁅↑x, ↑n⁆ = m}
exact ⟨⟨y, LieSubmodule.mem_top _⟩, ⟨z, hz⟩, rfl⟩