awhecmu/canonical-drafter-extract-mathlib huggingface dataset:
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
⊢ Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction

Tactic:
have hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction := by
    refine Submodule.eq_of_le_of_finrank_eq ?_ ?_
    · rw [Submodule.span_le, Set.range_subset_iff]
      intro i
      fin_cases i
      · exact vsub_mem_direction hc₂s hc₁s
      · exact vsub_mem_direction hp₂s hp₁s
    · rw [finrank_span_eq_card hb, Fintype.card_fin, hd]
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
⊢ Eq (α := Finset (Fin 2)) Finset.univ {0, 1}

Tactic:
decide
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
⊢ Eq (α := Finset (Fin 2)) Finset.univ {0, 1}

Tactic:
have hu : (Finset.univ : Finset (Fin 2)) = {0, 1} := by decide
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
hu : Eq (α := Finset (Fin 2)) Finset.univ {0, 1}
rw : (↑(Finset.image b {0, 1}) : Set V) = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
⊢ Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}

Tactic:
rw [← Fintype.coe_image_univ, hu]

Premises used: Fintype.coe_image_univ
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
hu : Eq (α := Finset (Fin 2)) Finset.univ {0, 1}
⊢ (↑(Finset.image b {0, 1}) : Set V) = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}

Tactic:
simp [b]
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
hu : Eq (α := Finset (Fin 2)) Finset.univ {0, 1}
rw : (↑(Finset.image b Finset.univ) : Set V) = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
rw₁ rw₂ rw₃ : (↑(Finset.image b {0, 1}) : Set V) = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
⊢ Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}

Tactic:
classical
      rw [← Fintype.coe_image_univ, hu]
      simp [b]

Premises used: Fintype.coe_image_univ
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
⊢ Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}

Tactic:
have hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁} := by
      have hu : (Finset.univ : Finset (Fin 2)) = {0, 1} := by decide
      classical
      rw [← Fintype.coe_image_univ, hu]
      simp [b]
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
⊢ ∃ (a : ℝ) (z : V), Membership.mem (γ := Submodule ℝ V) (ℝ ∙ (p₂ -ᵥ p₁)) z ∧ v = a • (c₂ -ᵥ c₁) + z

Tactic:
rw [← hbs, hr, Submodule.mem_span_insert] at hv

Premises used: Submodule.mem_span_insert
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : v ∈ s.direction
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
hv₁ : ∃ (a : ℝ) (z : V), Membership.mem (γ := Submodule ℝ V) (ℝ ∙ (p₂ -ᵥ p₁)) z ∧ v = a • (c₂ -ᵥ c₁) + z
⊢ Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}

Tactic:
rw [← hbs, hr, Submodule.mem_span_insert] at hv

Premises used: Submodule.mem_span_insert
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hv : ∃ (a : ℝ) (z : V), Membership.mem (γ := Submodule ℝ V) (ℝ ∙ (p₂ -ᵥ p₁)) z ∧ v = a • (c₂ -ᵥ c₁) + z
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
rcases :
  ∀ (t₁ : ℝ) (v' : V) (hv' : Membership.mem (γ := Submodule ℝ V) (ℝ ∙ (p₂ -ᵥ p₁)) v') (hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + v'),
    ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
rcases hv with ⟨t₁, v', hv', hv⟩
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ : ℝ
v' : V
hv' : Membership.mem (γ := Submodule ℝ V) (ℝ ∙ (p₂ -ᵥ p₁)) v'
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + v'
⊢ ∃ (a : ℝ), a • (p₂ -ᵥ p₁) = v'

Tactic:
rw [Submodule.mem_span_singleton] at hv'

Premises used: Submodule.mem_span_singleton
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ : ℝ
v' : V
hv' : Membership.mem (γ := Submodule ℝ V) (ℝ ∙ (p₂ -ᵥ p₁)) v'
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + v'
hv'₁ : ∃ (a : ℝ), a • (p₂ -ᵥ p₁) = v'
⊢ v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + v'

Tactic:
rw [Submodule.mem_span_singleton] at hv'

Premises used: Submodule.mem_span_singleton
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ : ℝ
v' : V
hv' : ∃ (a : ℝ), a • (p₂ -ᵥ p₁) = v'
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + v'
rcases :
  ∀ (t₂ : ℝ) (hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)), ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
rcases hv' with ⟨t₂, rfl⟩

Premises used: rfl
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ t₂ : ℝ
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
⟨t₁, t₂, hv⟩

Premises used: Exists.intro
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ t₂ : ℝ
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
exact ⟨t₁, t₂, hv⟩
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
⊢ ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
have hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ t₁ t₂ : ℝ, v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) := by
    intro v hv
    have hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁} := by
      have hu : (Finset.univ : Finset (Fin 2)) = {0, 1} := by decide
      classical
      rw [← Fintype.coe_image_univ, hu]
      simp [b]
    rw [← hbs, hr, Submodule.mem_span_insert] at hv
    rcases hv with ⟨t₁, v', hv', hv⟩
    rw [Submodule.mem_span_singleton] at hv'
    rcases hv' with ⟨t₂, rfl⟩
    exact ⟨t₁, t₂, hv⟩
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
rcases : ∀ (t₁ t₂ : ℝ) (hpt : p -ᵥ p₁ = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)), p = p₁ ∨ p = p₂
⊢ p = p₁ ∨ p = p₂

Tactic:
rcases hv (p -ᵥ p₁) (vsub_mem_direction hps hp₁s) with ⟨t₁, t₂, hpt⟩

Premises used: AffineSubspace.vsub_mem_direction, VSub.vsub
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hpt : p -ᵥ p₁ = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ t₁ = 0

Tactic:
simp only [hpt, inner_add_right, inner_smul_right, ho, mul_zero, add_zero,
    mul_eq_zero, inner_self_eq_zero, vsub_eq_zero_iff_eq, hc.symm, or_false] at hop

Premises used: vsub_eq_zero_iff_eq, Ne.symm, mul_eq_zero, inner_self_eq_zero, MulZeroClass.mul_zero, inner_add_right, inner_smul_right, or_false, add_zero
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hpt : p -ᵥ p₁ = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
hop : t₁ = 0
⊢ p = t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁

Tactic:
rw [hop, zero_smul, zero_add, ← eq_vadd_iff_vsub_eq] at hpt

Premises used: zero_add, zero_smul, eq_vadd_iff_vsub_eq
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hpt : p -ᵥ p₁ = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
hop : t₁ = 0
hpt₁ : p = t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ t₁ = 0

Tactic:
rw [hop, zero_smul, zero_add, ← eq_vadd_iff_vsub_eq] at hpt

Premises used: zero_add, zero_smul, eq_vadd_iff_vsub_eq
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hpt : p = t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
hop : t₁ = 0
subst :
  ∀ (hps : t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s) (hpc₁ : dist (t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁) c₁ = r₁)
    (hpc₂ : dist (t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁) c₂ = r₂), t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ = p₁ ∨ t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ = p₂
⊢ p = p₁ ∨ p = p₂

Tactic:
subst hpt
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hop : t₁ = 0
hps : t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s
hpc₁ : dist (t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁) c₁ = r₁
hpc₂ : dist (t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁) c₂ = r₂
⊢ p₂ -ᵥ p₁ ≠ 0

Tactic:
simp [hp.symm]

Premises used: Ne.symm
-- Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic
Goal:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst : NormedAddCommGroup V
inst_1 : InnerProductSpace ℝ V
inst_2 : MetricSpace P
inst_3 : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
inst_4 : FiniteDimensional.{0, u_1} ℝ ↥s.direction
hd : finrank.{0, u_1} ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ (t₁ : ℝ) (t₂ : ℝ), v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hop : t₁ = 0
hps : t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s
hpc₁ : dist (t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁) c₁ = r₁
hpc₂ : dist (t₂ • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁) c₂ = r₂
⊢ p₂ -ᵥ p₁ ≠ 0

Tactic:
have hp' : (p₂ -ᵥ p₁ : V) ≠ 0 := by simp [hp.symm]