-- Mathlib/Analysis/Calculus/MeanValue.lean
theorem norm_image_sub_le_of_norm_hasFDerivWithin_le'
    (hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x) (bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C)
    (hs : Convex ℝ s) (xs : x ∈ s) (ys : y ∈ s) : ‖f y - f x - φ (y - x)‖ ≤ C * ‖y - x‖

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ ‖f y - φ y - (f x - φ x)‖ = ‖g y - g x‖

Tactic:
simp [g]

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
⊢ ‖f y - f x - φ (y - x)‖ ≤ C * ‖y - x‖

Tactic:
have hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x := fun x xs =>
  (hf x xs).sub φ.hasFDerivWithinAt

Result:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ ‖f y - f x - φ (y - x)‖ ≤ C * ‖y - x‖

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ ‖f y - f x - φ (y - x)‖ ≤ C * ‖y - x‖

Tactic:
calc
  ‖f y - f x - φ (y - x)‖ = ‖f y - f x - (φ y - φ x)‖ := by simp
  _ = ‖f y - φ y - (f x - φ x)‖ := by congr 1; abel
  _ = ‖g y - g x‖ := by simp [g]
  _ ≤ C * ‖y - x‖ := Convex.norm_image_sub_le_of_norm_hasFDerivWithin_le hg bound hs xs ys

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ ‖f y - f x - (φ y - φ x)‖ = ‖f y - φ y - (f x - φ x)‖

Tactic:
congr 1

Result:
case e_a
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ f y - f x - (φ y - φ x) = f y - φ y - (f x - φ x)

Proof state:
case e_a
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ f y - f x - (φ y - φ x) = f y - φ y - (f x - φ x)

Tactic:
abel

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
hg : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt g (f' x - φ) s x
⊢ ‖f y - f x - φ (y - x)‖ = ‖f y - f x - (φ y - φ x)‖

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
⊢ ‖f y - f x - φ (y - x)‖ ≤ C * ‖y - x‖

Tactic:
let g y := f y - φ y

Result:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
𝕜 : Type u_3
G : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : IsRCLikeNormedField 𝕜
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedAddCommGroup G
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
f : E → G
C : ℝ
s : Set E
x y : E
f' : E → E →L[𝕜] G
φ : E →L[𝕜] G
hf : ∀ x ∈ s, HasFDerivWithinAt f (f' x) s x
bound : ∀ x ∈ s, ‖f' x - φ‖ ≤ C
hs : Convex ℝ s
xs : x ∈ s
ys : y ∈ s
g : E → G := fun y => f y - φ y
⊢ ‖f y - f x - φ (y - x)‖ ≤ C * ‖y - x‖