-- Mathlib/Analysis/Analytic/RadiusLiminf.lean
theorem radius_eq_liminf :
    p.radius = liminf (fun n => (1 / (‖p n‖₊ ^ (1 / (n : ℝ)) : ℝ≥0) : ℝ≥0∞)) atTop

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
⊢ p.radius = liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop

Tactic:
have :
  ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ},
    0 < n → ((r : ℝ≥0∞) ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / (n : ℝ))) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1) := by
  intro r n hn
  have : 0 < (n : ℝ) := Nat.cast_pos.2 hn
  conv_lhs =>
    rw [one_div, ENNReal.le_inv_iff_mul_le, ← ENNReal.coe_mul, ENNReal.coe_le_one_iff, one_div, ←
      NNReal.rpow_one r, ← mul_inv_cancel₀ this.ne', NNReal.rpow_mul, ← NNReal.mul_rpow, ←
      NNReal.one_rpow n⁻¹, NNReal.rpow_le_rpow_iff (inv_pos.2 this), mul_comm,
      NNReal.rpow_natCast]

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
⊢ p.radius = liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop

Proof state:
case a.intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < p.radius
a : ℝ
ha : a ∈ Set.Ioo 0 1
H : ∀ᶠ (n : ℕ) in atTop, |‖p n‖ * ↑r ^ n| ≤ a ^ n
⊢ ↑r ≤ liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop

Tactic:
apply le_liminf_of_le

Result:
case a.intro.intro.hf
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < p.radius
a : ℝ
ha : a ∈ Set.Ioo 0 1
H : ∀ᶠ (n : ℕ) in atTop, |‖p n‖ * ↑r ^ n| ≤ a ^ n
⊢ autoParam (IsCoboundedUnder (fun x1 x2 => x1 ≥ x2) atTop fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) _auto✝

case a.intro.intro.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < p.radius
a : ℝ
ha : a ∈ Set.Ioo 0 1
H : ∀ᶠ (n : ℕ) in atTop, |‖p n‖ * ↑r ^ n| ≤ a ^ n
⊢ ∀ᶠ (n : ℕ) in atTop, ↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))

Proof state:
case a.intro.intro.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < p.radius
a : ℝ
ha : a ∈ Set.Ioo 0 1
H : ∀ᶠ (n : ℕ) in atTop, |‖p n‖ * ↑r ^ n| ≤ a ^ n
⊢ ∀ᶠ (b : ℝ≥0∞) in map (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop, ↑r ≤ b

Tactic:
refine
  H.mp ((eventually_gt_atTop 0).mono fun n hn₀ hn => (this _ hn₀).2 (NNReal.coe_le_coe.1 ?_))

Result:
case a.intro.intro.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < p.radius
a : ℝ
ha : a ∈ Set.Ioo 0 1
H : ∀ᶠ (n : ℕ) in atTop, |‖p n‖ * ↑r ^ n| ≤ a ^ n
n : ℕ
hn₀ : 0 < n
hn : |‖p n‖ * ↑r ^ n| ≤ a ^ n
⊢ ↑(‖p n‖₊ * r ^ n) ≤ ↑1

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
⊢ p.radius = liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop

Tactic:
apply le_antisymm <;> refine ENNReal.le_of_forall_nnreal_lt fun r hr => ?_

Result:
case a
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < p.radius
⊢ ↑r ≤ liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop

case a
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop
⊢ ↑r ≤ p.radius

Proof state:
case a
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop
⊢ ↑r ≤ p.radius

Tactic:
refine p.le_radius_of_isBigO <| .of_norm_eventuallyLE ?_

Result:
case a
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
this : ∀ (r : ℝ≥0) {n : ℕ}, 0 < n → (↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1)
r : ℝ≥0
hr : ↑r < liminf (fun n => 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n))) atTop
⊢ (fun x => ‖‖p x‖ * ↑r ^ x‖) ≤ᶠ[atTop] fun x => 1

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0
n : ℕ
hn : 0 < n
⊢ ↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1

Tactic:
have : 0 < (n : ℝ) := Nat.cast_pos.2 hn

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0
n : ℕ
hn : 0 < n
this : 0 < ↑n
⊢ ↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0
n : ℕ
hn : 0 < n
this : 0 < ↑n
⊢ ↑r ≤ 1 / ↑(‖p n‖₊ ^ (1 / ↑n)) ↔ ‖p n‖₊ * r ^ n ≤ 1

Tactic:
conv_lhs =>
  rw [one_div, ENNReal.le_inv_iff_mul_le, ← ENNReal.coe_mul, ENNReal.coe_le_one_iff, one_div, ←
    NNReal.rpow_one r, ← mul_inv_cancel₀ this.ne', NNReal.rpow_mul, ← NNReal.mul_rpow, ←
    NNReal.one_rpow n⁻¹, NNReal.rpow_le_rpow_iff (inv_pos.2 this), mul_comm,
    NNReal.rpow_natCast]

Result:
no goals