-- Mathlib/CategoryTheory/Sites/IsSheafFor.lean
theorem isSheafFor_subsieve_aux (P : Cᵒᵖ ⥤ Type w) {S : Sieve X} {R : Presieve X}
    (h : (S : Presieve X) ≤ R) (hS : IsSheafFor P (S : Presieve X))
    (trans : ∀ ⦃Y⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (S.pullback f : Presieve Y)) :
    IsSheafFor P R

Proof state:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
Y : C
f : Y ⟶ W
hf : (Sieve.pullback j S).arrows f
⊢ x (f ≫ j) ⋯ = P.map (𝟙 Y).op (x (f ≫ j) ⋯)

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
Y : C
f : Y ⟶ W
hf : (Sieve.pullback j S).arrows f
⊢ P.map f.op (P.map j.op (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯)) = P.map f.op (x j hj)

Tactic:
rw [← FunctorToTypes.map_comp_apply, ← op_comp, hS.valid_glue (hx.restrict h) _ hf,
  FamilyOfElements.restrict, ← hx (𝟙 _) f (h _ hf) _ (id_comp _)]

Result:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
Y : C
f : Y ⟶ W
hf : (Sieve.pullback j S).arrows f
⊢ x (f ≫ j) ⋯ = P.map (𝟙 Y).op (x (f ≫ j) ⋯)

Proof state:
case right
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
⊢ ∃ t, x.IsAmalgamation t

Tactic:
use hS.amalgamate _ (hx.restrict h)

Result:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
⊢ x.IsAmalgamation (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯)

Proof state:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
⊢ P.map j.op (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯) = x j hj

Tactic:
apply (trans hj).ext

Result:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
⊢ ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ W⦄,
    (Sieve.pullback j S).arrows f →
      P.map f.op (P.map j.op (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯)) = P.map f.op (x j hj)

Proof state:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
⊢ ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ W⦄,
    (Sieve.pullback j S).arrows f →
      P.map f.op (P.map j.op (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯)) = P.map f.op (x j hj)

Tactic:
intro Y f hf

Result:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
Y : C
f : Y ⟶ W
hf : (Sieve.pullback j S).arrows f
⊢ P.map f.op (P.map j.op (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯)) = P.map f.op (x j hj)

Proof state:
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
⊢ IsSheafFor P R

Tactic:
rw [← isSeparatedFor_and_exists_isAmalgamation_iff_isSheafFor]

Result:
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
⊢ IsSeparatedFor P R ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P R), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t

Proof state:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
⊢ x.IsAmalgamation (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯)

Tactic:
intro W j hj

Result:
case h
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
hx : x.Compatible
W : C
j : W ⟶ X
hj : R j
⊢ P.map j.op (hS.amalgamate (FamilyOfElements.restrict h x) ⋯) = x j hj

Proof state:
case left
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
t₁ t₂ : P.obj (op X)
ht₁ : x.IsAmalgamation t₁
ht₂ : x.IsAmalgamation t₂
⊢ t₁ = t₂

Tactic:
exact
  hS.isSeparatedFor _ _ _ (isAmalgamation_restrict h x t₁ ht₁)
    (isAmalgamation_restrict h x t₂ ht₂)

Result:
no goals

Proof state:
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
⊢ IsSeparatedFor P R ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P R), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t

Tactic:
constructor

Result:
case left
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
⊢ IsSeparatedFor P R

case right
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
⊢ ∀ (x : FamilyOfElements P R), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t

Proof state:
case left
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
⊢ IsSeparatedFor P R

Tactic:
intro x t₁ t₂ ht₁ ht₂

Result:
case left
C : Type u₁
inst✝ : Category.{v₁, u₁} C
X : C
P : Cᵒᵖ ⥤ Type w
S : Sieve X
R : Presieve X
h : S.arrows ≤ R
hS : IsSheafFor P S.arrows
trans : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, R f → IsSeparatedFor P (Sieve.pullback f S).arrows
x : FamilyOfElements P R
t₁ t₂ : P.obj (op X)
ht₁ : x.IsAmalgamation t₁
ht₂ : x.IsAmalgamation t₂
⊢ t₁ = t₂