-- Mathlib/Analysis/Meromorphic/Basic.lean
lemma iff_eventuallyEq_zpow_smul_analyticAt {f : 𝕜 → E} {x : 𝕜} : MeromorphicAt f x ↔
    ∃ (n : ℤ) (g : 𝕜 → E), AnalyticAt 𝕜 g x ∧ ∀ᶠ z in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z

Proof state:
case refine_1.h
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : MeromorphicAt f x
n : ℕ
hn : AnalyticAt 𝕜 (fun z => (z - x) ^ n • f z) x
z : 𝕜
hz : z ∈ {x}ᶜ
⊢ f z = (z - x) ^ (-↑n) • (z - x) ^ n • f z

Tactic:
match_scalars

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : MeromorphicAt f x
n : ℕ
hn : AnalyticAt 𝕜 (fun z => (z - x) ^ n • f z) x
z : 𝕜
hz : z ∈ {x}ᶜ
⊢ 1 = (z - x) ^ (-↑n) * ((z - x) ^ n * 1)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : MeromorphicAt f x
n : ℕ
hn : AnalyticAt 𝕜 (fun z => (z - x) ^ n • f z) x
z : 𝕜
hz : z ∈ {x}ᶜ
⊢ 1 = (z - x) ^ (-↑n) * ((z - x) ^ n * 1)

Tactic:
field_simp [sub_ne_zero.mpr hz]

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
⊢ MeromorphicAt f x ↔ ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g x ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z

Tactic:
refine ⟨fun ⟨n, hn⟩ ↦ ⟨-n, _, ⟨hn, eventually_nhdsWithin_iff.mpr ?_⟩⟩, ?_⟩

Result:
case refine_1
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : MeromorphicAt f x
n : ℕ
hn : AnalyticAt 𝕜 (fun z => (z - x) ^ n • f z) x
⊢ ∀ᶠ (x_1 : 𝕜) in 𝓝 x, x_1 ∈ {x}ᶜ → f x_1 = (x_1 - x) ^ (-↑n) • (x_1 - x) ^ n • f x_1

case refine_2
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
⊢ (∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g x ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z) → MeromorphicAt f x

Proof state:
case refine_2
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g x ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z
n : ℤ
g : 𝕜 → E
hg_an : AnalyticAt 𝕜 g x
hg_eq : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z
⊢ MeromorphicAt (fun x_1 => (x_1 - x) ^ n • g x_1) x

Tactic:
exact (((MeromorphicAt.id x).sub (.const _ x)).zpow _).smul hg_an.meromorphicAt

Result:
no goals

Proof state:
case refine_2
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
⊢ (∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g x ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z) → MeromorphicAt f x

Tactic:
refine fun ⟨n, g, hg_an, hg_eq⟩ ↦ MeromorphicAt.congr ?_ (EventuallyEq.symm hg_eq)

Result:
case refine_2
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : ∃ n g, AnalyticAt 𝕜 g x ∧ ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z
n : ℤ
g : 𝕜 → E
hg_an : AnalyticAt 𝕜 g x
hg_eq : ∀ᶠ (z : 𝕜) in 𝓝[≠] x, f z = (z - x) ^ n • g z
⊢ MeromorphicAt (fun x_1 => (x_1 - x) ^ n • g x_1) x

Proof state:
case refine_1
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : MeromorphicAt f x
n : ℕ
hn : AnalyticAt 𝕜 (fun z => (z - x) ^ n • f z) x
⊢ ∀ᶠ (x_1 : 𝕜) in 𝓝 x, x_1 ∈ {x}ᶜ → f x_1 = (x_1 - x) ^ (-↑n) • (x_1 - x) ^ n • f x_1

Tactic:
filter_upwards with z hz

Result:
case refine_1.h
𝕜 : Type u_1
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
f : 𝕜 → E
x : 𝕜
x✝ : MeromorphicAt f x
n : ℕ
hn : AnalyticAt 𝕜 (fun z => (z - x) ^ n • f z) x
z : 𝕜
hz : z ∈ {x}ᶜ
⊢ f z = (z - x) ^ (-↑n) • (z - x) ^ n • f z