awhecmu/canonical-drafter-extract-mathlib huggingface dataset:
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem : ∀ (y : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
ha' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = a
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c)
dga : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (c - a)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (c - a)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
hgf : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
y : Y
hay : a < (g + dg : (a : Y) → ℝ) y
x : X
left : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x
hxy : LT.lt (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
⊢ ∃ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x) b : Set ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
have inr : (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
Tactic: refine ⟨x, hxy.le, ?_⟩
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem : ∀ (y : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
ha' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = a
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c)
dga : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (c - a)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (c - a)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
hgf : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
y : Y
hay : a < (g + dg : (a : Y) → ℝ) y
x : X
left : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x
hxy : LT.lt (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
⊢ (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
have inr : ∀ (hc : c ≤ (g : (a : Y) → ℝ) y), (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
Tactic: rcases le_total c (g y) with hc | hc
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem : ∀ (y : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
ha' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = a
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c)
dga : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (c - a)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (c - a)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
hgf : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
y : Y
hay : a < (g + dg : (a : Y) → ℝ) y
x : X
left : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x
hxy : LT.lt (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
inr : ∀ (hc : c ≤ (g : (a : Y) → ℝ) y), (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
⊢ (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
have inr₁ : ∀ (hc : (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ c), (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
Tactic: rcases le_total c (g y) with hc | hc
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem : ∀ (y : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
ha' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = a
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c)
dga : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (c - a)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (c - a)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
hgf : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
y : Y
hay : a < (g + dg : (a : Y) → ℝ) y
x : X
left : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x
hxy : LT.lt (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hc : (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ c
⊢ c + (c - a) = b
have rw : c + (b - c) = b
Tactic: rw [hsub, add_sub_cancel]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem : ∀ (y : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
ha' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = a
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c)
dga : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (c - a)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (c - a)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
hgf : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
y : Y
hay : a < (g + dg : (a : Y) → ℝ) y
x : X
left : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x
hxy : LT.lt (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hc : (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ c
rw : c + (b - c) = b
⊢ c + (c - a) = b
have rw₁ : b = b
Tactic: rw [hsub, add_sub_cancel]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem : ∀ (y : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
ha' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = a
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Ici c)
dga : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (c - a)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {a})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (c - a)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
hgf : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
y : Y
hay : a < (g + dg : (a : Y) → ℝ) y
x : X
left : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x
hxy : LT.lt (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) ((g + dg : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hc : (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ c
⊢ (g + dg : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
have g₁ : c + (c - a) = b
Tactic: calc
        g y + dg y ≤ c + (c - a) := add_le_add hc (dgmem _).2
        _ = b := by rw [hsub, add_sub_cancel]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hg_mem :
  ∀ (y : Y),
    ∃ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x) b : Set ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
⊢ ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
have inr : ∀ (xl : (y : Y) → X) (hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ))
  (hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b),
  ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
Tactic: choose xl hxl hgb using hg_mem
Cleared hypotheses: hg_mem
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
⊢ ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
have inr : ∀ (x : X) (hb : IsLUB (α := ℝ) (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ) : Set ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ))
  (hmem : ∀ (x_1 : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a ((f : (a : X) → ℝ) x)) ((f : (a : X) → ℝ) x_1 : ℝ))
  (hle : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x) (hlt : a < (f : (a : X) → ℝ) x),
  let c := HAdd.hAdd (β := ℝ) a ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) / 2;
  ∀ (hac : a < c) (hcb : c < (f : (a : X) → ℝ) x) (hsub : c - a = HSub.hSub (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) c)
    (hgb : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)),
    ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
      (∀ (y : Y),
          ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
            Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
              ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
        Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
Tactic: rcases em (∃ x, f x = b) with (⟨x, rfl⟩ | hb')
Cleared hypotheses: b, hb, hmem, hle, hlt, c, hac, hcb, hsub, hgb
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
inr :
  ∀ (x : X) (hb : IsLUB (α := ℝ) (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ) : Set ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ))
    (hmem : ∀ (x_1 : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a ((f : (a : X) → ℝ) x)) ((f : (a : X) → ℝ) x_1 : ℝ))
    (hle : a ≤ (f : (a : X) → ℝ) x) (hlt : a < (f : (a : X) → ℝ) x),
    let c := HAdd.hAdd (β := ℝ) a ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) / 2;
    ∀ (hac : a < c) (hcb : c < (f : (a : X) → ℝ) x) (hsub : c - a = HSub.hSub (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ) c)
      (hgb : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)),
      ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
        (∀ (y : Y),
            ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
              Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
                ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
          Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
⊢ ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
have inr₁ : ∀ (hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b),
  ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
Tactic: rcases em (∃ x, f x = b) with (⟨x, rfl⟩ | hb')
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b
⊢ Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
have refine_1 : Disjoint (range e) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
Tactic: refine disjoint_union_left.2 ⟨?_, Disjoint.preimage _ ?_⟩
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b
refine_1 : Disjoint (range e) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
⊢ Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
have refine_2 : Disjoint (Iic c) {b}
Tactic: refine disjoint_union_left.2 ⟨?_, Disjoint.preimage _ ?_⟩
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b
⊢ Disjoint (range e) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
have refine_1 : ∀ ⦃a : Y⦄, a ∈ range e → a ∉ preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b}
Tactic: rw [Set.disjoint_left]
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (hypothesis)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b
⊢ ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
have hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
Tactic: have hd : Disjoint (range e ∪ g ⁻¹' Iic c) (g ⁻¹' {b}) := by
    refine disjoint_union_left.2 ⟨?_, Disjoint.preimage _ ?_⟩
    · rw [Set.disjoint_left]
      rintro _ ⟨x, rfl⟩ (rfl : g (e x) = b)
      exact hb' ⟨x, (congr_fun hgf x).symm⟩
    · exact Set.disjoint_singleton_right.2 hcb.not_ge
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (goal)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
⊢ ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
have inr : ∀ (dg : Y →ᵇ ℝ) (dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c))
  (dgb : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (b - c)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b}))
  (dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (b - c)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)),
  ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
Tactic: rcases exists_bounded_mem_Icc_of_closed_of_le
      (he.isClosed_range.union <| isClosed_Iic.preimage g.continuous)
      (isClosed_singleton.preimage g.continuous) hd (sub_nonneg.2 hcb.le) with
    ⟨dg, dg0, dgb, dgmem⟩
-- Lean 4 proof step from Mathlib.Topology.TietzeExtension (hypothesis)
Goal:
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst : TopologicalSpace X
inst_1 : TopologicalSpace Y
inst_2 : NormalSpace Y
inst_3 : Nonempty X
f : X →ᵇ ℝ
e : X → Y
he : IsClosedEmbedding e
inhabited_h : Inhabited X
a : ℝ
ha : IsGLB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) a
b : ℝ
hb : IsLUB (range (ι := X) (⇑f : (a : X) → ℝ)) b
hmem : ∀ (x : X), Membership.mem (α := ℝ) (Icc a b) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
hle : a ≤ b
hlt : a < b
c : ℝ := (a + b) / 2
hac : a < c
hcb : c < b
hsub : c - a = b - c
g : Y →ᵇ ℝ
hgf : Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
xl : (y : Y) → X
hxl : ∀ (y : Y), LE.le (α := ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) (xl y) : ℝ) ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)
hgb : ∀ (y : Y), (g : (a : Y) → ℝ) y ≤ b
hb' : ¬∃ (x : X), (f : (a : X) → ℝ) x = b
hd : Disjoint (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
dg : Y →ᵇ ℝ
dg0 : EqOn (β := ℝ) (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y 0) (range e ∪ (⇑g : (a : Y) → ℝ) ⁻¹' Iic c)
dgb : EqOn (⇑dg : (a : Y) → ℝ) (Function.const Y (b - c)) (preimage (β := ℝ) (⇑g : (a : Y) → ℝ) {b})
dgmem : ∀ (x : Y), Membership.mem (α := ℝ) (Icc 0 (b - c)) ((dg : (a : Y) → ℝ) x : ℝ)
⊢ ∃ (g : Y →ᵇ ℝ),
    (∀ (y : Y),
        ∃ (x₁ : X) (x₂ : X),
          Membership.mem (α := ℝ) (γ := Set ℝ) (Icc ((f : (a : X) → ℝ) x₁) ((f : (a : X) → ℝ) x₂) : Set ℝ)
            ((g : (a : Y) → ℝ) y : ℝ)) ∧
      Eq (α := X → ℝ) ((⇑g : (a : Y) → ℝ) ∘ e) (⇑f : (a : X) → ℝ)
have hgf₁ : ∀ (x : X), Eq (α := ℝ) ((g - dg : (a : Y) → ℝ) (e x) : ℝ) ((f : (a : X) → ℝ) x : ℝ)
Tactic: replace hgf : ∀ x, (g - dg) (e x) = f x := by
    intro x
    simp [dg0 (Or.inl <| mem_range_self _), ← hgf]
Cleared hypotheses: hgf