Theorem: Orientation.abs_oangle_sub_left_toReal_lt_pi_div_two
File: Mathlib/Geometry/Euclidean/Angle/Oriented/Basic.lean

tactic: by_cases hn : x = y
state_before: V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case pos
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : x = y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

case neg
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: have hs : ((2 : ℤ) • o.oangle (y - x) y).sign = (o.oangle (y - x) y).sign := by
  conv_rhs => rw [oangle_sign_sub_left_swap]
  rw [o.oangle_eq_pi_sub_two_zsmul_oangle_sub_of_norm_eq hn h, Real.Angle.sign_pi_sub]
state_before: case neg
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : (2 • o.oangle (y - x) y).sign = (o.oangle (y - x) y).sign
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rw [Real.Angle.sign_two_zsmul_eq_sign_iff] at hs
state_before: case neg
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : (2 • o.oangle (y - x) y).sign = (o.oangle (y - x) y).sign
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : o.oangle (y - x) y = ↑π ∨ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rcases hs with (hs | hs)
state_before: case neg
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : o.oangle (y - x) y = ↑π ∨ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : o.oangle (y - x) y = ↑π
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

case neg.inr
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: simp [hn, div_pos, Real.pi_pos]
state_before: case pos
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : x = y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: no goals

tactic: conv_rhs => rw [oangle_sign_sub_left_swap]
state_before: V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
⊢ (2 • o.oangle (y - x) y).sign = (o.oangle (y - x) y).sign
state_after: V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
⊢ (2 • o.oangle (y - x) y).sign = (o.oangle y x).sign

tactic: rw [o.oangle_eq_pi_sub_two_zsmul_oangle_sub_of_norm_eq hn h, Real.Angle.sign_pi_sub]
state_before: V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
⊢ (2 • o.oangle (y - x) y).sign = (o.oangle y x).sign
state_after: no goals

tactic: rw [oangle_eq_pi_iff_oangle_rev_eq_pi, oangle_eq_pi_iff_sameRay_neg, neg_sub] at hs
state_before: case neg.inl
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : o.oangle (y - x) y = ↑π
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : y ≠ 0 ∧ y - x ≠ 0 ∧ SameRay ℝ y (x - y)
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rcases hs with ⟨hy, -, hr⟩
state_before: case neg.inl
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : y ≠ 0 ∧ y - x ≠ 0 ∧ SameRay ℝ y (x - y)
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
hr : SameRay ℝ y (x - y)
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rw [← exists_nonneg_left_iff_sameRay hy] at hr
state_before: case neg.inl.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
hr : SameRay ℝ y (x - y)
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
hr : ∃ r, 0 ≤ r ∧ r • y = x - y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rcases hr with ⟨r, hr0, hr⟩
state_before: case neg.inl.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
hr : ∃ r, 0 ≤ r ∧ r • y = x - y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : r • y = x - y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rw [eq_sub_iff_add_eq] at hr
state_before: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : r • y = x - y
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : r • y + y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: nth_rw 2 [← one_smul ℝ y] at hr
state_before: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : r • y + y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : r • y + 1 • y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rw [← add_smul] at hr
state_before: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : r • y + 1 • y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : (r + 1) • y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rw [← hr, norm_smul, Real.norm_eq_abs, abs_of_pos (Left.add_pos_of_nonneg_of_pos hr0 one_pos),
  mul_left_eq_self₀, or_iff_left (norm_ne_zero_iff.2 hy), add_left_eq_self] at h
state_before: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
hr0 : 0 ≤ r
hr : (r + 1) • y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
h : r = 0
hr0 : 0 ≤ r
hr : (r + 1) • y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: rw [h, zero_add, one_smul] at hr
state_before: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
h : r = 0
hr0 : 0 ≤ r
hr : (r + 1) • y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
h : r = 0
hr0 : 0 ≤ r
hr : y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2

tactic: exact False.elim (hn hr.symm)
state_before: case neg.inl.intro.intro.intro.intro
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
hn : ¬x = y
hy : y ≠ 0
r : ℝ
h : r = 0
hr0 : 0 ≤ r
hr : y = x
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: no goals

tactic: exact hs
state_before: case neg.inr
V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : ‖x‖ = ‖y‖
hn : ¬x = y
hs : |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
⊢ |(o.oangle (y - x) y).toReal| < π / 2
state_after: no goals