Theorem: GaussianFourier.integral_cexp_neg_sum_mul_add
File: Mathlib/Analysis/SpecialFunctions/Gaussian/FourierTransform.lean

tactic: simp_rw [← Finset.sum_neg_distrib, ← Finset.sum_add_distrib, Complex.exp_sum, ← neg_mul]
state_before: b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
⊢ ∫ (v : ι → ℝ), cexp (-∑ i : ι, b i * ↑(v i) ^ 2 + ∑ i : ι, c i * ↑(v i)) =
    ∏ i : ι, (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))
state_after: b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
⊢ ∫ (v : ι → ℝ), ∏ x : ι, cexp (-b x * ↑(v x) ^ 2 + c x * ↑(v x)) =
    ∏ i : ι, (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))

tactic: rw [integral_fintype_prod_eq_prod (f := fun i (v : ℝ) ↦ cexp (-b i * v ^ 2 + c i * v))]
state_before: b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
⊢ ∫ (v : ι → ℝ), ∏ x : ι, cexp (-b x * ↑(v x) ^ 2 + c x * ↑(v x)) =
    ∏ i : ι, (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))
state_after: b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
⊢ ∏ i : ι, ∫ (x : ℝ), cexp (-b i * ↑x ^ 2 + c i * ↑x) = ∏ i : ι, (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))

tactic: congr with i
state_before: b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
⊢ ∏ i : ι, ∫ (x : ℝ), cexp (-b i * ↑x ^ 2 + c i * ↑x) = ∏ i : ι, (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))
state_after: case e_f.h
b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
i : ι
⊢ ∫ (x : ℝ), cexp (-b i * ↑x ^ 2 + c i * ↑x) = (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))

tactic: have : (-b i).re < 0 := by simpa using hb i
state_before: case e_f.h
b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
i : ι
⊢ ∫ (x : ℝ), cexp (-b i * ↑x ^ 2 + c i * ↑x) = (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))
state_after: case e_f.h
b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
i : ι
this : (-b i).re < 0
⊢ ∫ (x : ℝ), cexp (-b i * ↑x ^ 2 + c i * ↑x) = (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))

tactic: convert integral_cexp_quadratic this (c i) 0 using 1 <;> simp [div_neg]
state_before: case e_f.h
b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
i : ι
this : (-b i).re < 0
⊢ ∫ (x : ℝ), cexp (-b i * ↑x ^ 2 + c i * ↑x) = (↑π / b i) ^ (1 / 2) * cexp (c i ^ 2 / (4 * b i))
state_after: no goals

tactic: simpa using hb i
state_before: b✝ : ℂ
V : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ V
inst✝² : MeasurableSpace V
inst✝¹ : BorelSpace V
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
b : ι → ℂ
hb : ∀ (i : ι), 0 < (b i).re
c : ι → ℂ
i : ι
⊢ (-b i).re < 0
state_after: no goals