Theorem: FDerivMeasurableAux.mem_A_of_differentiable
File: Mathlib/Analysis/Calculus/FDeriv/Measurable.lean

tactic: let δ := (ε / 2) / 2
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
⊢ ∃ R > 0, ∀ r ∈ Ioo 0 R, x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
⊢ ∃ R > 0, ∀ r ∈ Ioo 0 R, x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε

tactic: obtain ⟨R, R_pos, hR⟩ :
    ∃ R > 0, ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - fderiv 𝕜 f x (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖ :=
  eventually_nhds_iff_ball.1 <| hx.hasFDerivAt.isLittleO.bound <| by positivity
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
⊢ ∃ R > 0, ∀ r ∈ Ioo 0 R, x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε
state_after: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
⊢ ∃ R > 0, ∀ r ∈ Ioo 0 R, x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε

tactic: refine ⟨R, R_pos, fun r hr => ?_⟩
state_before: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
⊢ ∃ R > 0, ∀ r ∈ Ioo 0 R, x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε
state_after: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
⊢ x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε

tactic: have : r ∈ Ioc (r / 2) r := right_mem_Ioc.2 <| half_lt_self hr.1
state_before: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
⊢ x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε
state_after: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
⊢ x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε

tactic: refine ⟨r, this, fun y hy z hz => ?_⟩
state_before: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
⊢ x ∈ A f (fderiv 𝕜 f x) r ε
state_after: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ‖f z - f y - (fderiv 𝕜 f x) (z - y)‖ < ε * r

tactic: calc
  ‖f z - f y - (fderiv 𝕜 f x) (z - y)‖ =
      ‖f z - f x - (fderiv 𝕜 f x) (z - x) - (f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x))‖ := by
    simp only [map_sub]; abel_nf
  _ ≤ ‖f z - f x - (fderiv 𝕜 f x) (z - x)‖ + ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ :=
    norm_sub_le _ _
  _ ≤ δ * ‖z - x‖ + δ * ‖y - x‖ :=
    add_le_add (hR _ (ball_subset_ball hr.2.le hz)) (hR _ (ball_subset_ball hr.2.le hy))
  _ ≤ δ * r + δ * r := by rw [mem_ball_iff_norm] at hz hy; gcongr
  _ = (ε / 2) * r := by ring
  _ < ε * r := by gcongr; exacts [hr.1, half_lt_self hε]
state_before: case intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ‖f z - f y - (fderiv 𝕜 f x) (z - y)‖ < ε * r
state_after: no goals

tactic: positivity
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
⊢ 0 < δ
state_after: no goals

tactic: simp only [map_sub]
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ‖f z - f y - (fderiv 𝕜 f x) (z - y)‖ = ‖f z - f x - (fderiv 𝕜 f x) (z - x) - (f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x))‖
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ‖f z - f y - ((fderiv 𝕜 f x) z - (fderiv 𝕜 f x) y)‖ =
    ‖f z - f x - ((fderiv 𝕜 f x) z - (fderiv 𝕜 f x) x) - (f y - f x - ((fderiv 𝕜 f x) y - (fderiv 𝕜 f x) x))‖

tactic: abel_nf
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ‖f z - f y - ((fderiv 𝕜 f x) z - (fderiv 𝕜 f x) y)‖ =
    ‖f z - f x - ((fderiv 𝕜 f x) z - (fderiv 𝕜 f x) x) - (f y - f x - ((fderiv 𝕜 f x) y - (fderiv 𝕜 f x) x))‖
state_after: no goals

tactic: rw [mem_ball_iff_norm] at hz hy
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ δ * ‖z - x‖ + δ * ‖y - x‖ ≤ δ * r + δ * r
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : ‖y - x‖ < r
z : E
hz : ‖z - x‖ < r
⊢ δ * ‖z - x‖ + δ * ‖y - x‖ ≤ δ * r + δ * r

tactic: gcongr
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : ‖y - x‖ < r
z : E
hz : ‖z - x‖ < r
⊢ δ * ‖z - x‖ + δ * ‖y - x‖ ≤ δ * r + δ * r
state_after: no goals

tactic: ring
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ δ * r + δ * r = ε / 2 * r
state_after: no goals

tactic: gcongr
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ε / 2 * r < ε * r
state_after: case a0
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ 0 < r

case bc
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ε / 2 < ε

tactic: exacts [hr.1, half_lt_self hε]
state_before: case a0
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ 0 < r

case bc
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : E
hx : DifferentiableAt 𝕜 f x
δ : ℝ := ε / 2 / 2
R : ℝ
R_pos : R > 0
hR : ∀ y ∈ ball x R, ‖f y - f x - (fderiv 𝕜 f x) (y - x)‖ ≤ δ * ‖y - x‖
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 R
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : E
hy : y ∈ ball x r
z : E
hz : z ∈ ball x r
⊢ ε / 2 < ε
state_after: no goals