English
An element x of E lies in the bottom intermediate field iff every automorphism in Gal(E/F) fixes x.
Русский
Элемент x ∈ E принадлежит нижнему промежуточному полю тогда и только тогда, когда каждый автоморфизм в Gal(E/F) фиксирует x.
LaTeX
$$$x\in (\bot) \iff \forall f: E\simeq_F E, f(x)=x$$$
Lean4
theorem mem_bot_iff_fixed [IsGalois F E] [FiniteDimensional F E] (x : E) :
x ∈ (⊥ : IntermediateField F E) ↔ ∀ f : E ≃ₐ[F] E, f x = x :=
by
rw [← fixedField_top, mem_fixedField_iff]
simp only [Subgroup.mem_top, forall_const]