Theorem: AnalyticAt.order_eq_nat_iff
File: Mathlib/Analysis/Analytic/IsolatedZeros.lean

tactic: unfold order
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
⊢ hf.order = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g 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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
⊢ (if h : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0 then ⊤ else ↑⋯.choose) = ↑n ↔
    ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z

tactic: split_ifs with h
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
⊢ (if h : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0 then ⊤ else ↑⋯.choose) = ↑n ↔
    ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
⊢ ⊤ = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z

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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
⊢ ↑⋯.choose = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z

tactic: simp only [ENat.top_ne_coe, false_iff]
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
⊢ ⊤ = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
⊢ ¬∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z

tactic: contrapose! h
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
⊢ ¬∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0

tactic: rw [← hf.exists_eventuallyEq_pow_smul_nonzero_iff]
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z

tactic: exact ⟨n, h⟩
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
state_after: no goals

tactic: rw [← hf.exists_eventuallyEq_pow_smul_nonzero_iff] at h
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h : ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
⊢ ↑⋯.choose = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h✝ : ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
h : ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ↑⋯.choose = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z

tactic: refine ⟨fun hn ↦ (WithTop.coe_inj.mp hn : h.choose = n) ▸ h.choose_spec, fun h' ↦ ?_⟩
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h✝ : ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
h : ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ↑⋯.choose = ↑n ↔ ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h✝ : ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
h : ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
h' : ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ↑⋯.choose = ↑n

tactic: rw [unique_eventuallyEq_pow_smul_nonzero h.choose_spec h']
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
hf : AnalyticAt 𝕜 f z₀
n : ℕ
h✝ : ¬∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = 0
h : ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
h' : ∃ g, AnalyticAt 𝕜 g z₀ ∧ g z₀ ≠ 0 ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝 z₀, f z = (z - z₀) ^ n • g z
⊢ ↑⋯.choose = ↑n
state_after: no goals