English
If x lies in the root space corresponding to α, then [h,x] = α(h) x for all h in H.
Русский
Если x принадлежит корневому пространству, соответствующему α, то для всех h в H выполняется [h, x] = α(h) x.
LaTeX
$$$\forall h \in H:\ [h,x] = \alpha(h)\,x \qquad (x \in \mathrm{rootSpace}(H,\alpha))$$$
Lean4
theorem lie_eq_smul_of_mem_rootSpace {α : H → K} {x : L} (hx : x ∈ rootSpace H α) (h : H) : ⁅h, x⁆ = α h • x :=
by
replace hx : x ∈ (ad K L h).maxGenEigenspace (α h) := genWeightSpace_le_genWeightSpaceOf L h α hx
rw [(isSemisimple_ad_of_mem_isCartanSubalgebra h.property).isFinitelySemisimple.maxGenEigenspace_eq_eigenspace,
Module.End.mem_eigenspace_iff] at hx
simpa using hx