Theorem: HasFPowerSeriesAt.has_fpower_series_dslope_fslope
File: Mathlib/Analysis/Analytic/IsolatedZeros.lean

tactic: have hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1 := hp.deriv
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hp : HasFPowerSeriesAt f p z₀
⊢ HasFPowerSeriesAt (dslope f z₀) p.fslope z₀
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hp : HasFPowerSeriesAt f p z₀
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
⊢ HasFPowerSeriesAt (dslope f z₀) p.fslope z₀

tactic: have hp0 : p.coeff 0 = f z₀ := hp.coeff_zero 1
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hp : HasFPowerSeriesAt f p z₀
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
⊢ HasFPowerSeriesAt (dslope f z₀) p.fslope z₀
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hp : HasFPowerSeriesAt f p z₀
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
⊢ HasFPowerSeriesAt (dslope f z₀) p.fslope z₀

tactic: simp only [hasFPowerSeriesAt_iff, apply_eq_pow_smul_coeff, coeff_fslope] at hp ⊢
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hp : HasFPowerSeriesAt f p z₀
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
⊢ HasFPowerSeriesAt (dslope f z₀) p.fslope z₀
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
⊢ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + z))

tactic: refine hp.mono fun x hx => ?_
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
⊢ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + z))
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))

tactic: by_cases h : x = 0
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))
state_after: case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : x = 0
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))

case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))

tactic: convert hasSum_single (α := E) 0 _ <;> intros <;> simp [*]
state_before: case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : x = 0
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))
state_after: no goals

tactic: have hxx : ∀ n : ℕ, x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n := fun n => by field_simp [h, _root_.pow_succ]
state_before: case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))
state_after: case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
hxx : ∀ (n : ℕ), x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))

tactic: suffices HasSum (fun n => x⁻¹ • x ^ (n + 1) • p.coeff (n + 1)) (x⁻¹ • (f (z₀ + x) - f z₀)) by
  simpa [dslope, slope, h, smul_smul, hxx] using this
state_before: case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
hxx : ∀ (n : ℕ), x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))
state_after: case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
hxx : ∀ (n : ℕ), x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n
⊢ HasSum (fun n => x⁻¹ • x ^ (n + 1) • p.coeff (n + 1)) (x⁻¹ • (f (z₀ + x) - f z₀))

tactic: simpa [hp0] using ((hasSum_nat_add_iff' 1).mpr hx).const_smul x⁻¹
state_before: case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
hxx : ∀ (n : ℕ), x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n
⊢ HasSum (fun n => x⁻¹ • x ^ (n + 1) • p.coeff (n + 1)) (x⁻¹ • (f (z₀ + x) - f z₀))
state_after: no goals

tactic: field_simp [h, _root_.pow_succ]
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n✝ : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
n : ℕ
⊢ x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n
state_after: no goals

tactic: simpa [dslope, slope, h, smul_smul, hxx] using this
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
s : E
p q : FormalMultilinearSeries 𝕜 𝕜 E
f g : 𝕜 → E
n : ℕ
z z₀ : 𝕜
hpd : deriv f z₀ = p.coeff 1
hp0 : p.coeff 0 = f z₀
hp : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 0, HasSum (fun n => z ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + z))
x : 𝕜
hx : HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff n) (f (z₀ + x))
h : ¬x = 0
hxx : ∀ (n : ℕ), x⁻¹ * x ^ (n + 1) = x ^ n
this : HasSum (fun n => x⁻¹ • x ^ (n + 1) • p.coeff (n + 1)) (x⁻¹ • (f (z₀ + x) - f z₀))
⊢ HasSum (fun n => x ^ n • p.coeff (n + 1)) (dslope f z₀ (z₀ + x))
state_after: no goals