Theorem: FirstOrder.Language.BoundedFormula.realize_toPrenexImpRight
File: Mathlib/ModelTheory/Semantics.lean

tactic: induction' hψ with _ _ hψ _ _ _hψ ih _ _ _hψ ih
state_before: L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
φ ψ : L.BoundedFormula α n
hφ : φ.IsQF
hψ : ψ.IsPrenex
v : α → M
xs : Fin n → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight ψ).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ψ).Realize v xs
state_after: case of_isQF
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α n✝
hψ : φ✝.IsQF
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs

case all
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight (∀'φ✝)).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ∀'φ✝).Realize v xs

case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight (∃'φ✝)).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs

tactic: rw [hψ.toPrenexImpRight]
state_before: case of_isQF
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α n✝
hψ : φ✝.IsQF
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
state_after: no goals

tactic: refine _root_.trans (forall_congr' fun _ => ih hφ.liftAt) ?_
state_before: case all
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight (∀'φ✝)).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ∀'φ✝).Realize v xs
state_after: case all
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∀ (a : M), (liftAt 1 n✝ φ ⟹ φ✝).Realize v (snoc xs a)) ↔ (φ ⟹ ∀'φ✝).Realize v xs

tactic: simp only [realize_imp, realize_liftAt_one_self, snoc_comp_castSucc, realize_all]
state_before: case all
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∀ (a : M), (liftAt 1 n✝ φ ⟹ φ✝).Realize v (snoc xs a)) ↔ (φ ⟹ ∀'φ✝).Realize v xs
state_after: case all
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∀ (a : M), φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)) ↔ φ.Realize v xs → ∀ (a : M), φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: exact ⟨fun h1 a h2 => h1 h2 a, fun h1 h2 a => h1 a h2⟩
state_before: case all
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∀ (a : M), φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)) ↔ φ.Realize v xs → ∀ (a : M), φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: no goals

tactic: unfold toPrenexImpRight
state_before: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (φ.toPrenexImpRight (∃'φ✝)).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs
state_after: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃'(liftAt 1 n✝ φ).toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs

tactic: rw [realize_ex]
state_before: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃'(liftAt 1 n✝ φ).toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs
state_after: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, ((liftAt 1 n✝ φ).toPrenexImpRight φ✝).Realize v (snoc xs a)) ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs

tactic: refine _root_.trans (exists_congr fun _ => ih hφ.liftAt) ?_
state_before: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, ((liftAt 1 n✝ φ).toPrenexImpRight φ✝).Realize v (snoc xs a)) ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs
state_after: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, (liftAt 1 n✝ φ ⟹ φ✝).Realize v (snoc xs a)) ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs

tactic: simp only [realize_imp, realize_liftAt_one_self, snoc_comp_castSucc, realize_ex]
state_before: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, (liftAt 1 n✝ φ ⟹ φ✝).Realize v (snoc xs a)) ↔ (φ ⟹ ∃'φ✝).Realize v xs
state_after: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)) ↔ φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: refine ⟨?_, fun h' => ?_⟩
state_before: case ex
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)) ↔ φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: case ex.refine_1
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)) → φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)

case ex.refine_2
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: rintro ⟨a, ha⟩ h
state_before: case ex.refine_1
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
⊢ (∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)) → φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: case ex.refine_1.intro
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
a : M
ha : φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : φ.Realize v xs
⊢ ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: exact ⟨a, ha h⟩
state_before: case ex.refine_1.intro
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
a : M
ha : φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : φ.Realize v xs
⊢ ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: no goals

tactic: by_cases h : φ.Realize v xs
state_before: case ex.refine_2
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: case pos
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : φ.Realize v xs
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)

case neg
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : ¬φ.Realize v xs
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: obtain ⟨a, ha⟩ := h' h
state_before: case pos
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : φ.Realize v xs
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: case pos.intro
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : φ.Realize v xs
a : M
ha : φ✝.Realize v (snoc xs a)
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: exact ⟨a, fun _ => ha⟩
state_before: case pos.intro
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : φ.Realize v xs
a : M
ha : φ✝.Realize v (snoc xs a)
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: no goals

tactic: inhabit M
state_before: case neg
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : ¬φ.Realize v xs
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: case neg
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : ¬φ.Realize v xs
inhabited_h : Inhabited M
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)

tactic: exact ⟨default, fun h'' => (h h'').elim⟩
state_before: case neg
L : Language
L' : Language
M : Type w
N : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : L.Structure M
inst✝² : L.Structure N
inst✝¹ : L.Structure P
α : Type u'
β : Type v'
γ : Type u_3
n l : ℕ
φ✝¹ ψ✝ : L.BoundedFormula α l
θ : L.BoundedFormula α l.succ
v✝ : α → M
xs✝ : Fin l → M
inst✝ : Nonempty M
ψ : L.BoundedFormula α n
v : α → M
n✝ : ℕ
φ✝ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)
_hψ : φ✝.IsPrenex
ih :
  ∀ {φ : L.BoundedFormula α (n✝ + 1)},
    φ.IsQF → ∀ {xs : Fin (n✝ + 1) → M}, (φ.toPrenexImpRight φ✝).Realize v xs ↔ (φ ⟹ φ✝).Realize v xs
φ : L.BoundedFormula α n✝
hφ : φ.IsQF
xs : Fin n✝ → M
h' : φ.Realize v xs → ∃ a, φ✝.Realize v (snoc xs a)
h : ¬φ.Realize v xs
inhabited_h : Inhabited M
⊢ ∃ a, φ.Realize v xs → φ✝.Realize v (snoc xs a)
state_after: no goals