Theorem: Perfect.splitting
File: Mathlib/Topology/Perfect.lean

tactic: cases' hnonempty with y yC
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
hnonempty : C.Nonempty
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁

tactic: obtain ⟨x, xC, hxy⟩ : ∃ x ∈ C, x ≠ y := by
  have := hC.acc _ yC
  rw [accPt_iff_nhds] at this
  rcases this univ univ_mem with ⟨x, xC, hxy⟩
  exact ⟨x, xC.2, hxy⟩
state_before: case intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁

tactic: obtain ⟨U, xU, Uop, V, yV, Vop, hUV⟩ := exists_open_nhds_disjoint_closure hxy
state_before: case intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁

tactic: use closure (U ∩ C), closure (V ∩ C)
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ ∃ C₀ C₁, (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C) ∧ (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case h
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ (Perfect (closure (U ∩ C)) ∧ (closure (U ∩ C)).Nonempty ∧ closure (U ∩ C) ⊆ C) ∧
    (Perfect (closure (V ∩ C)) ∧ (closure (V ∩ C)).Nonempty ∧ closure (V ∩ C) ⊆ C) ∧
      Disjoint (closure (U ∩ C)) (closure (V ∩ C))

tactic: constructor <;> rw [← and_assoc]
state_before: case h
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ (Perfect (closure (U ∩ C)) ∧ (closure (U ∩ C)).Nonempty ∧ closure (U ∩ C) ⊆ C) ∧
    (Perfect (closure (V ∩ C)) ∧ (closure (V ∩ C)).Nonempty ∧ closure (V ∩ C) ⊆ C) ∧
      Disjoint (closure (U ∩ C)) (closure (V ∩ C))
state_after: case h.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ (Perfect (closure (U ∩ C)) ∧ (closure (U ∩ C)).Nonempty) ∧ closure (U ∩ C) ⊆ C

case h.right
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ ((Perfect (closure (V ∩ C)) ∧ (closure (V ∩ C)).Nonempty) ∧ closure (V ∩ C) ⊆ C) ∧
    Disjoint (closure (U ∩ C)) (closure (V ∩ C))

tactic: constructor
state_before: case h.right
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ ((Perfect (closure (V ∩ C)) ∧ (closure (V ∩ C)).Nonempty) ∧ closure (V ∩ C) ⊆ C) ∧
    Disjoint (closure (U ∩ C)) (closure (V ∩ C))
state_after: case h.right.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ (Perfect (closure (V ∩ C)) ∧ (closure (V ∩ C)).Nonempty) ∧ closure (V ∩ C) ⊆ C

case h.right.right
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ Disjoint (closure (U ∩ C)) (closure (V ∩ C))

tactic: apply Disjoint.mono _ _ hUV <;> apply closure_mono <;> exact inter_subset_left
state_before: case h.right.right
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ Disjoint (closure (U ∩ C)) (closure (V ∩ C))
state_after: no goals

tactic: have := hC.acc _ yC
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
this : AccPt y (𝓟 C)
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y

tactic: rw [accPt_iff_nhds] at this
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
this : AccPt y (𝓟 C)
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
this : ∀ U ∈ 𝓝 y, ∃ y_1 ∈ U ∩ C, y_1 ≠ y
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y

tactic: rcases this univ univ_mem with ⟨x, xC, hxy⟩
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
this : ∀ U ∈ 𝓝 y, ∃ y_1 ∈ U ∩ C, y_1 ≠ y
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y
state_after: case intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
this : ∀ U ∈ 𝓝 y, ∃ y_1 ∈ U ∩ C, y_1 ≠ y
x : α
xC : x ∈ univ ∩ C
hxy : x ≠ y
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y

tactic: exact ⟨x, xC.2, hxy⟩
state_before: case intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
this : ∀ U ∈ 𝓝 y, ∃ y_1 ∈ U ∩ C, y_1 ≠ y
x : α
xC : x ∈ univ ∩ C
hxy : x ≠ y
⊢ ∃ x ∈ C, x ≠ y
state_after: no goals

tactic: refine ⟨hC.closure_nhds_inter x xC xU Uop, ?_⟩
state_before: case h.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ (Perfect (closure (U ∩ C)) ∧ (closure (U ∩ C)).Nonempty) ∧ closure (U ∩ C) ⊆ C
state_after: case h.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ closure (U ∩ C) ⊆ C

tactic: rw [hC.closed.closure_subset_iff]
state_before: case h.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ closure (U ∩ C) ⊆ C
state_after: case h.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ U ∩ C ⊆ C

tactic: exact inter_subset_right
state_before: case h.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ U ∩ C ⊆ C
state_after: no goals

tactic: refine ⟨hC.closure_nhds_inter y yC yV Vop, ?_⟩
state_before: case h.right.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ (Perfect (closure (V ∩ C)) ∧ (closure (V ∩ C)).Nonempty) ∧ closure (V ∩ C) ⊆ C
state_after: case h.right.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ closure (V ∩ C) ⊆ C

tactic: rw [hC.closed.closure_subset_iff]
state_before: case h.right.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ closure (V ∩ C) ⊆ C
state_after: case h.right.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ V ∩ C ⊆ C

tactic: exact inter_subset_right
state_before: case h.right.left
α : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace α
C : Set α
inst✝ : T25Space α
hC : Perfect C
y : α
yC : y ∈ C
x : α
xC : x ∈ C
hxy : x ≠ y
U : Set α
xU : x ∈ U
Uop : IsOpen U
V : Set α
yV : y ∈ V
Vop : IsOpen V
hUV : Disjoint (closure U) (closure V)
⊢ V ∩ C ⊆ C
state_after: no goals