-- Mathlib/Analysis/Analytic/Basic.lean
theorem HasFPowerSeriesWithinAt.isBigO_sub_partialSum_pow
    (hf : HasFPowerSeriesWithinAt f p s x) (n : ℕ) :
    (fun y : E => f (x + y) - p.partialSum n y)
      =O[𝓝[(x + ·)⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Proof state:
case intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
r'0 : 0 < ↑r'
h : ↑r' < r
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Tactic:
obtain ⟨a, -, C, -, hp⟩ : ∃ a ∈ Ioo (0 : ℝ) 1, ∃ C > 0, ∀ y ∈ Metric.ball (0 : E) r', ∀ n,
    x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / r')) ^ n :=
  hf.uniform_geometric_approx' h

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
r'0 : 0 < ↑r'
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
r'0 : 0 < ↑r'
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Tactic:
refine isBigO_iff.2 ⟨C * (a / r') ^ n, ?_⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
r'0 : 0 < ↑r'
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
⊢ ∀ᶠ (x_1 : E) in 𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0,
    ‖f (x + x_1) - p.partialSum n x_1‖ ≤ C * (a / ↑r') ^ n * ‖‖x_1‖ ^ n‖

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
r'0 : 0 < ↑r'
y : E
hy : y ∈ (fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s ∩ Metric.ball 0 ↑r'
⊢ x + y ∈ insert x s

Tactic:
simpa using hy.1

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
r'0 : 0 < ↑r'
⊢ ∀ᶠ (x_1 : E) in 𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0,
    ‖f (x + x_1) - p.partialSum n x_1‖ ≤ C * (a / ↑r') ^ n * ‖‖x_1‖ ^ n‖

Tactic:
filter_upwards [inter_mem_nhdsWithin _ (Metric.ball_mem_nhds (0 : E) r'0)] with y hy

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
r'0 : 0 < ↑r'
y : E
hy : y ∈ (fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s ∩ Metric.ball 0 ↑r'
⊢ ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a / ↑r') ^ n * ‖‖y‖ ^ n‖

Proof state:
case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
h : ↑r' < r
a C : ℝ
hp : ∀ y ∈ Metric.ball 0 ↑r', ∀ (n : ℕ), x + y ∈ insert x s → ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a * (‖y‖ / ↑r')) ^ n
r'0 : 0 < ↑r'
y : E
hy : y ∈ (fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s ∩ Metric.ball 0 ↑r'
⊢ ‖f (x + y) - p.partialSum n y‖ ≤ C * (a / ↑r') ^ n * ‖‖y‖ ^ n‖

Tactic:
simpa [mul_pow, mul_div_assoc, mul_assoc, div_mul_eq_mul_div, div_pow]
  using hp y hy.2 n (by simpa using hy.1)

Result:
no goals

Proof state:
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Tactic:
rcases ENNReal.lt_iff_exists_nnreal_btwn.1 hf.r_pos with ⟨r', r'0, h⟩

Result:
case intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
r' : ℝ≥0
r'0 : 0 < ↑r'
h : ↑r' < r
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
hf : HasFPowerSeriesWithinAt f p s x
n : ℕ
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n

Tactic:
rcases hf with ⟨r, hf⟩

Result:
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
s : Set E
x : E
n : ℕ
r : ℝ≥0∞
hf : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
⊢ (fun y => f (x + y) - p.partialSum n y) =O[𝓝[(fun x_1 => x + x_1) ⁻¹' insert x s] 0] fun y => ‖y‖ ^ n