awhecmu/canonical-drafter-extract-mathlib huggingface dataset:
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (hypothesis)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : J1 ∩ J2 = ∅
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
⊢ False
have hJ1J2₁ : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
Tactic: rw [eq_empty_iff_forall_notMem] at hJ1J2
Cleared hypotheses: hJ1J2, hJ1_union_J2, this, hJ1, hJ2, h_univ, h_inter
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
⊢ False
have inl : ∀ (h1 : univ ⊆ J1), False
Tactic: obtain (h1 | h2) := this J1 J2 hJ1 hJ2 h_univ h_inter
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
inl : ∀ (h1 : univ ⊆ J1), False
⊢ False
have inr : ∀ (h2 : univ ⊆ J2), False
Tactic: obtain (h1 | h2) := this J1 J2 hJ1 hJ2 h_univ h_inter
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
h1 : univ ⊆ J1
⊢ False
have inl : Membership.mem (α := (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) J2
  (Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y2 : F) sorry :
    { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) })
Tactic: refine hJ1J2 ⟨y2, right_mem_segment ℝ (y1 : F) y2⟩ ⟨h1 (Set.mem_univ _), ?_⟩
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
h1 : univ ⊆ J1
⊢ Membership.mem (α := (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) J2
    (Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y2 : F) ⋯ :
      { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) })
have inl : sublevelLeft X f t
    (↑(Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y2 : F) sorry :
          { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) }) :
      F) ⊆
  sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
Tactic: grw [mem_J2_iff, monotone_sublevelLeft y2 htt'.le]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
h1 : univ ⊆ J1
inl :
  sublevelLeft X f t
      (↑(Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y2 : F) ⋯ :
            { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) }) :
        F) ⊆
    sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
⊢ Membership.mem (α := (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) J2
    (Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y2 : F) ⋯ :
      { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) })
have inl₁ : sublevelLeft X f t' (↑y2 : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
Tactic: grw [mem_J2_iff, monotone_sublevelLeft y2 htt'.le]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
h2 : univ ⊆ J2
⊢ False
have inr : Membership.mem (α := (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) J1
  (Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y1 : F) sorry :
    { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) })
Tactic: refine hJ1J2 ⟨y1, left_mem_segment ℝ (y1 : F) y2⟩ ⟨?_, h2 (Set.mem_univ _)⟩
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.Sion (goal)
Goal:
E : Type u_1
F : Type u_2
β : Type u_3
inst : LinearOrder β
X : Set E
Y : Set F
f : E → F → β
inst_1 : TopologicalSpace E
inst_2 : AddCommGroup E
inst_3 : Module ℝ E
inst_4 : IsTopologicalAddGroup E
inst_5 : ContinuousSMul ℝ E
ne_X : X.Nonempty
kX : IsCompact X
hfy : ∀ y ∈ Y, LowerSemicontinuousOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ f x y) X
hfy' : ∀ y ∈ Y, QuasiconvexOn.{0, u_1, u_3} ℝ (β := β) X fun (x : E) ↦ f x y
inst_6 : TopologicalSpace F
inst_7 : AddCommGroup F
inst_8 : Module ℝ F
cY : Convex ℝ Y
hfx : ∀ x ∈ X, UpperSemicontinuousOn.{u_2, u_3} (β := β) (fun (y : F) ↦ f x y) Y
hfx' : ∀ x ∈ X, QuasiconcaveOn.{0, u_2, u_3} ℝ (β := β) Y fun (y : F) ↦ f x y
inst_9 : DenselyOrdered β
inst_10 : IsTopologicalAddGroup F
inst_11 : ContinuousSMul ℝ F
t : β
hinfi_le : ∀ (y0 : F) (_ : y0 ∈ Y), ∃ x ∈ X, f x y0 ≤ t
a : E
ha : a ∈ X
t' : β
htt' : t < t'
y1 y2 : { x : F // x ∈ Y }
ht : ∀ x ∈ X, t < max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))
ha' : IsMinOn.{u_1, u_3} (β := β) (fun (x : E) ↦ max (f x (↑y1 : F)) (f x (↑y2 : F))) X a
ht' : t' < max (f a (↑y1 : F)) (f a (↑y2 : F))
J1 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) := setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y1 y2
mem_J1_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J1 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
φ : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) ≃ₜ (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2) :=
  Homeomorph.setCongr (s := segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (t := segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) ⋯
J2 : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2) :=
  preimage (β := (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (⇑φ : (a : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) → (↑(segment ℝ (↑y2 : F) (↑y1 : F)) : Type u_2))
    (setOf_sublevelLeft_subset X Y f t t' y2 y1)
mem_J2_iff :
  ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    z ∈ J2 ↔ sublevelLeft X f t (↑z : F) ⊆ sublevelLeft X f t' (↑y2 : F)
h_mem_Y : ∀ (z : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), (↑z : F) ∈ Y
hJ1J2 : ∀ (x : (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)), x ∉ J1 ∩ J2
hJ1_union_J2 :
  Subtype.val (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) '' (J1 ∪ J2) = segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)
this :
  ∀ (u v : Set (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)),
    IsClosed u → IsClosed v → univ ⊆ u ∪ v → univ ∩ (u ∩ v) = ∅ → univ ⊆ u ∨ univ ⊆ v
hJ1 : IsClosed J1
hJ2 : IsClosed J2
h_univ : univ ⊆ J1 ∪ J2
h_inter : univ ∩ (J1 ∩ J2) = ∅
h2 : univ ⊆ J2
⊢ Membership.mem (α := (↑(segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) : Type u_2)) J1
    (Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y1 : F) ⋯ :
      { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) })
have inr : sublevelLeft X f t
    (↑(Subtype.mk (p := fun (x : F) ↦ x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F)) (↑y1 : F) sorry :
          { x : F // x ∈ segment ℝ (↑y1 : F) (↑y2 : F) }) :
      F) ⊆
  sublevelLeft X f t' (↑y1 : F)
Tactic: grw [mem_J1_iff, monotone_sublevelLeft y1 htt'.le]