-- Mathlib/Geometry/Manifold/IntegralCurve/UniformTime.lean
/-- This is the uniqueness theorem of integral curves applied to a real-indexed family of integral
curves with the same starting point. -/
lemma eqOn_of_isIntegralCurveOn_Ioo [BoundarylessManifold I M]
    (hv : ContMDiff I I.tangent 1 (fun x ↦ (⟨x, v x⟩ : TangentBundle I M))) {x : M}
    (γ : ℝ → ℝ → M) (hγx : ∀ a, γ a 0 = x) (hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a))
    {a a' : ℝ} (hpos : 0 < a') (hle : a' ≤ a) :
    EqOn (γ a') (γ a) (Ioo (-a') a')

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ Ioo (-a') a' ⊆ Ioo (-a) a

Tactic:
apply Ioo_subset_Ioo <;> linarith

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ EqOn (γ a') (γ a) (Ioo (-a') a')

Tactic:
apply isIntegralCurveOn_Ioo_eqOn_of_contMDiff_boundaryless _ hv
  (hγ a' (by positivity)) ((hγ a (gt_of_ge_of_gt hle hpos)).mono _)
  (by rw [hγx a, hγx a'])

Result:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ 0 ∈ Ioo (-a') a'

E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ Ioo (-a') a' ⊆ Ioo (-a) a

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ 0 ∈ Ioo (-a') a'

Tactic:
rw [mem_Ioo]

Result:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ -a' < 0 ∧ 0 < a'

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ 0 < a'

Tactic:
positivity

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ -a' < 0 ∧ 0 < a'

Tactic:
exact ⟨neg_lt_zero.mpr hpos, by positivity⟩

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ a' > 0

Tactic:
positivity

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
inst✝² : IsManifold I 1 M
inst✝¹ : T2Space M
v : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝ : BoundarylessManifold I M
hv : ContMDiff I I.tangent 1 fun x => { proj := x, snd := v x }
x : M
γ : ℝ → ℝ → M
hγx : ∀ (a : ℝ), γ a 0 = x
hγ : ∀ a > 0, IsIntegralCurveOn (γ a) v (Ioo (-a) a)
a a' : ℝ
hpos : 0 < a'
hle : a' ≤ a
⊢ γ a' ?m.4762 = γ a ?m.4762

Tactic:
rw [hγx a, hγx a']

Result:
no goals