-- Mathlib/Data/Set/Card.lean
theorem inj_on_of_surj_on_of_ncard_le {t : Set β} (f : ∀ a ∈ s, β) (hf : ∀ a ha, f a ha ∈ t)
    (hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a ha, f a ha = b) (hst : s.ncard ≤ t.ncard) ⦃a₁⦄ (ha₁ : a₁ ∈ s) ⦃a₂⦄
    (ha₂ : a₂ ∈ s) (ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂) (hs : s.Finite

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
⊢ a₁ = a₂

Tactic:
classical
set f' : s → t := fun x ↦ ⟨f x.1 x.2, hf _ _⟩
have hsurj : f'.Surjective := by
  rintro ⟨y, hy⟩
  obtain ⟨a, ha, rfl⟩ := hsurj y hy
  simp only [Subtype.mk.injEq, Subtype.exists]
  exact ⟨_, ha, rfl⟩
haveI := hs.fintype
haveI := Fintype.ofSurjective _ hsurj
set f'' : ∀ a, a ∈ s.toFinset → β := fun a h ↦ f a (by simpa using h)
exact
  @Finset.inj_on_of_surj_on_of_card_le _ _ _ t.toFinset f''
    (fun a ha ↦ by { rw [mem_toFinset] at ha ⊢; exact hf a ha }) (by simpa)
    (by { rwa [← ncard_eq_toFinset_card', ← ncard_eq_toFinset_card'] }) a₁
    (by simpa) a₂ (by simpa) (by simpa)

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj✝ : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
hsurj : Function.Surjective f'
this✝ : Fintype ↑s
this : Fintype ↑t
f'' : (a : α) → a ∈ s.toFinset → β := fun a h => f a ⋯
⊢ a₁ ∈ s.toFinset

Tactic:
simpa

Result:
no goals

Proof state:
case mk.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
a : α
ha : a ∈ s
hy : f a ha ∈ t
⊢ ∃ a_1, ∃ (b : a_1 ∈ s), f' ⟨a_1, b⟩ = ⟨f a ha, hy⟩

Tactic:
exact ⟨_, ha, rfl⟩

Result:
no goals

Proof state:
case mk.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
a : α
ha : a ∈ s
hy : f a ha ∈ t
⊢ ∃ a_1, f' a_1 = ⟨f a ha, hy⟩

Tactic:
simp only [Subtype.mk.injEq, Subtype.exists]

Result:
case mk.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
a : α
ha : a ∈ s
hy : f a ha ∈ t
⊢ ∃ a_1, ∃ (b : a_1 ∈ s), f' ⟨a_1, b⟩ = ⟨f a ha, hy⟩

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj✝ : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
hsurj : Function.Surjective f'
this✝ : Fintype ↑s
this : Fintype ↑t
f'' : (a : α) → a ∈ s.toFinset → β := fun a h => f a ⋯
⊢ f'' a₁ ⋯ = f'' a₂ ⋯

Tactic:
simpa

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj✝ : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
hsurj : Function.Surjective f'
⊢ a₁ = a₂

Tactic:
haveI := hs.fintype

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj✝ : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
hsurj : Function.Surjective f'
this : Fintype ↑s
⊢ a₁ = a₂

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj✝ : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
hsurj : Function.Surjective f'
this✝ : Fintype ↑s
this : Fintype ↑t
a : α
h : a ∈ s.toFinset
⊢ a ∈ s

Tactic:
simpa using h

Result:
no goals

Proof state:
case mk
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
y : β
hy : y ∈ t
⊢ ∃ a, f' a = ⟨y, hy⟩

Tactic:
obtain ⟨a, ha, rfl⟩ := hsurj y hy

Result:
case mk.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
a : α
ha : a ∈ s
hy : f a ha ∈ t
⊢ ∃ a_1, f' a_1 = ⟨f a ha, hy⟩

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj✝ : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
hsurj : Function.Surjective f'
this✝ : Fintype ↑s
this : Fintype ↑t
f'' : (a : α) → a ∈ s.toFinset → β := fun a h => f a ⋯
a : α
ha✝ : a ∈ s.toFinset
ha : a ∈ s
⊢ f'' a ha✝ ∈ t

Tactic:
exact hf a ha

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
⊢ a₁ = a₂

Tactic:
set f' : s → t := fun x ↦ ⟨f x.1 x.2, hf _ _⟩

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
s : Set α
t : Set β
f : (a : α) → a ∈ s → β
hf : ∀ (a : α) (ha : a ∈ s), f a ha ∈ t
hsurj : ∀ b ∈ t, ∃ a, ∃ (ha : a ∈ s), f a ha = b
hst : s.ncard ≤ t.ncard
a₁ : α
ha₁ : a₁ ∈ s
a₂ : α
ha₂ : a₂ ∈ s
ha₁a₂ : f a₁ ha₁ = f a₂ ha₂
hs : autoParam s.Finite _auto✝
f' : ↑s → ↑t := fun x => ⟨f ↑x ⋯, ⋯⟩
⊢ a₁ = a₂