-- Module: Mathlib.GroupTheory.CosetCover
Goal:
G : Type u_1
inst : Group G
ι : Type u_2
H : ι → Subgroup G
g : ι → G
s : Finset ι
hcovers : Eq.{u_1 + 1} (α := Set G) (⋃ i ∈ s, g i • (↑(H i) : Set G)) Set.univ
inst_1 : DecidablePred (α := Subgroup G) FiniteIndex
D : Subgroup G := ⨅ k ∈ {i ∈ s | (H i).FiniteIndex}, H k
hD : D.FiniteIndex
hD_le : ∀ {i : ι} (hi : i ∈ s) (hfi : (H i).FiniteIndex), D ≤ H i
t : (i : ι) → (hi : i ∈ s) → (hfi : (H i).FiniteIndex) → Finset ↥(H i)
ht :
  ∀ (i : ι) (hi : i ∈ s) (hfi : (H i).FiniteIndex),
    IsComplement (↑(t i hi hfi) : Set ↥(H i)) (↑(D.subgroupOf (H i)) : Set ↥(H i)) ∧
      ⋃ g ∈ t i hi hfi, (↑g : G) • (↑D : Set G) = (↑(H i) : Set G)
κ : Type (max u_2 u_1) := (i : ↥s) × ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1})
f : (k : κ) → G :=
  fun (k : κ) ↦
    g (↑(k.fst (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))) : ι) *
      (↑(↑(k.snd (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))) :
            ↥(H (↑k.fst : ι))) :
        G)
K : (k : κ) → Subgroup G :=
  fun (k : κ) ↦
    if
        (H
            (↑(k.fst (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))) :
              ι)).FiniteIndex then
      D
    else H (↑(k.fst (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))) : ι)
k : κ
hkfi :
  (H (↑(k.fst (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))) : ι)).FiniteIndex
hk : K k = D
hcovers' :
  Eq.{u_1 + 1} (α := Set G) (⋃ (i : κ), ⋃ (_ : Membership.mem (γ := Finset κ) {x : κ | K x = D} i), f i • (↑D : Set G))
    Set.univ
hHD : ∀ (i : ι), ¬(H i).FiniteIndex → H i ≠ D
hdensity :
  ∑ i ∈ s, (↑(H i).index : ℚ)⁻¹ = HMul.hMul (α := ℚ) (↑(Finset.card (α := κ) {x : κ | K x = D}) : ℚ) (↑D.index : ℚ)⁻¹
i : ι
refine_1 :
  Eq.{u_1 + 1} (α := Set G) (⋃ (_ : i ∈ s), ⋃ (_ : (H i).FiniteIndex), g i • (↑(H i) : Set G))
    (⋃ (hx : i ∈ s),
      ⋃ (a :
        ↥(if h : (H (↑(Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) : ι)).FiniteIndex then
            t (↑(Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) : ι) ⋯ h
          else {1})),
        ⋃ (_ :
          Membership.mem (γ := Finset κ) {x : κ | K x = D}
            (Sigma.mk (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))
              (Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) a)),
          f
              (Sigma.mk (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))
                (Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) a) •
            (↑D : Set G))
⊢ Eq.{u_1 + 1} (α := Set G) (⋃ (_ : i ∈ {i ∈ s | (H i).FiniteIndex}), g i • (↑(H i) : Set G))
    (⋃ (hx : i ∈ s),
      ⋃ (a :
        ↥(if h : (H (↑(Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) : ι)).FiniteIndex then
            t (↑(Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) : ι) ⋯ h
          else {1})),
        ⋃ (_ :
          Membership.mem (γ := Finset κ) {x : κ | K x = D}
            (Sigma.mk (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))
              (Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) a)),
          f
              (Sigma.mk (β := fun (i : ↥s) ↦ ↥(if h : (H (↑i : ι)).FiniteIndex then t (↑i : ι) ⋯ h else {1}))
                (Subtype.mk (p := fun (x : ι) ↦ x ∈ s) i hx) a) •
            (↑D : Set G))

Tactic:
rw [Finset.mem_filter, Set.iUnion_and]

Premises used: Finset.mem_filter, Set.iUnion_and