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lemma isSheafFor_of_factorsThru
    {X : C} {S T : Presieve X}
    (P : Cᵒᵖ ⥤ Type*)
    (H : S.FactorsThru T) (hS : S.IsSheafFor P)
    (h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ (R : Presieve Y),
      R.IsSeparatedFor P ∧ R.FactorsThruAlong S f) :
    T.IsSheafFor P

Proof state:
case refine_2
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
⊢ ∃ t, x.IsAmalgamation t

Tactic:
obtain ⟨z, hz⟩ := h2' y hy

Result:
case refine_2.intro
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
⊢ ∃ t, x.IsAmalgamation t

Proof state:
case refine_1
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
y₁ y₂ : P.obj (Opposite.op X)
h₁ : x.IsAmalgamation y₁
h₂ : x.IsAmalgamation y₂
Y : C
g : Y ⟶ X
hg : S g
⊢ P.map g.op y₁ = P.map g.op y₂

Tactic:
simp only [← h2 hg, op_comp, P.map_comp, types_comp_apply, h₁ _ (h1 _ ), h₂ _ (h1 _)]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_2.intro
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
⊢ ∃ t, x.IsAmalgamation t

Tactic:
refine ⟨z, fun Y g hg => ?_⟩

Result:
case refine_2.intro
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
Y : C
g : Y ⟶ X
hg : T g
⊢ P.map g.op z = x g hg

Proof state:
case refine_2
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
⊢ ∃ t, x.IsAmalgamation t

Tactic:
let ⟨_, h2'⟩ := hS

Result:
case refine_2
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
⊢ ∃ t, x.IsAmalgamation t

Proof state:
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h✝ : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
Y₁ Y₂ Z : C
g₁ : Z ⟶ Y₁
g₂ : Z ⟶ Y₂
f₁ : Y₁ ⟶ X
f₂ : Y₂ ⟶ X
h₁ : S f₁
h₂ : S f₂
h : g₁ ≫ f₁ = g₂ ≫ f₂
⊢ P.map (g₁ ≫ i h₁).op (x (e h₁) ⋯) = P.map (g₂ ≫ i h₂).op (x (e h₂) ⋯)

Tactic:
apply hx

Result:
case a
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h✝ : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
Y₁ Y₂ Z : C
g₁ : Z ⟶ Y₁
g₂ : Z ⟶ Y₂
f₁ : Y₁ ⟶ X
f₂ : Y₂ ⟶ X
h₁ : S f₁
h₂ : S f₂
h : g₁ ≫ f₁ = g₂ ≫ f₂
⊢ (g₁ ≫ i h₁) ≫ e h₁ = (g₂ ≫ i h₂) ≫ e h₂