-- Mathlib/Algebra/BigOperators/Fin.lean
theorem inv_partialProd_mul_eq_contractNth {G : Type*} [Group G] (g : Fin (n + 1) → G)
    (j : Fin (n + 1)) (k : Fin n) :
    (partialProd g (j.succ.succAbove (Fin.castSucc k)))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
      j.contractNth (· * ·) g k

Proof state:
case inr.inr.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ j.succ ≤ k.castSucc.castSucc

Tactic:
rw [le_iff_val_le_val, val_succ]

Result:
case inr.inr.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ ↑j + 1 ≤ ↑k.castSucc.castSucc

Proof state:
case inr.inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ ↑k.castSucc ≤ ↑j

Tactic:
exact le_of_eq h

Result:
no goals

Proof state:
case inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ k.castSucc.castSucc < j.succ

Tactic:
rw [castSucc_lt_iff_succ_le, succ_le_succ_iff, le_iff_val_le_val]

Result:
case inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ ↑k.castSucc ≤ ↑j

Proof state:
case inr.inr.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ ↑j + 1 ≤ ↑k.castSucc.castSucc

Tactic:
exact Nat.succ_le_of_lt h

Result:
no goals

Proof state:
case inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ ↑k.castSucc ≤ ↑j

Tactic:
exact le_of_lt h

Result:
no goals

Proof state:
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

Tactic:
rcases lt_trichotomy (k : ℕ) j with (h | h | h)

Result:
case inl
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

case inr.inl
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

case inr.inr
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

Proof state:
case inr.inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ j ≤ k.castSucc

Tactic:
simp [le_iff_val_le_val, ← h]

Result:
no goals

Proof state:
case inr.inr.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ j ≤ k.castSucc

Tactic:
exact le_iff_val_le_val.2 (le_of_lt h)

Result:
no goals

Proof state:
case inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ k.castSucc < j

Tactic:
assumption

Result:
no goals

Proof state:
case inr.inl
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

Tactic:
rwa [succAbove_of_castSucc_lt, succAbove_of_le_castSucc, partialProd_succ,
castSucc_fin_succ, ← mul_assoc,
  partialProd_right_inv, contractNth_apply_of_eq]

Result:
case inr.inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ j ≤ k.castSucc

case inr.inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ k.castSucc.castSucc < j.succ

Proof state:
case inr.inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ k.castSucc.castSucc < j.succ

Tactic:
rw [castSucc_lt_iff_succ_le, succ_le_succ_iff, le_iff_val_le_val]

Result:
case inr.inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k = ↑j
⊢ ↑k.castSucc ≤ ↑j

Proof state:
case inl
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

Tactic:
rwa [succAbove_of_castSucc_lt, succAbove_of_castSucc_lt, partialProd_right_inv,
contractNth_apply_of_lt]

Result:
case inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ k.castSucc < j

case inl.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑k < ↑j
⊢ k.castSucc.castSucc < j.succ

Proof state:
case inr.inr
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ (partialProd g (j.succ.succAbove k.castSucc))⁻¹ * partialProd g (j.succAbove k).succ =
    j.contractNth (fun x1 x2 => x1 * x2) g k

Tactic:
rwa [succAbove_of_le_castSucc, succAbove_of_le_castSucc, partialProd_succ, partialProd_succ,
  castSucc_fin_succ, partialProd_succ, inv_mul_cancel_left, contractNth_apply_of_gt]

Result:
case inr.inr.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ j ≤ k.castSucc

case inr.inr.h
n : ℕ
G : Type u_3
inst✝ : Group G
g : Fin (n + 1) → G
j : Fin (n + 1)
k : Fin n
h : ↑j < ↑k
⊢ j.succ ≤ k.castSucc.castSucc