-- Mathlib/SetTheory/Ordinal/Notation.lean
theorem repr_opow (o₁ o₂) [NF o₁] [NF o₂] : repr (o₁ ^ o₂) = repr o₁ ^ repr o₂

Proof state:
case mk.intro.oadd.intro.mk.intro.zero
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this✝ : a0.NF
this : a'.NF
a00 : a0.repr ≠ 0
ad : ω ∣ a'.repr
al : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
aa : (a' + ↑m).repr = a'.repr + ↑m
b' : ONote
left✝ : b'.NF
e₂ : o₂.split' = (b', 0)
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑0
⊢ (match (scale 1 b', 0) with
      | (b, 0) => (a0 * b).oadd 1 0
      | (b, k.succ) =>
        (a0 * b + a0.mulNat k).scale (a0.oadd n a') + (a0 * b).opowAux a0 ((a0.oadd n a').mulNat m) k m).repr =
    (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ o₂.repr

Tactic:
simp [r₂, opow_mul, repr_opow_aux₁ a00 al aa, add_assoc]

Result:
no goals

Proof state:
case mk.intro.oadd
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this : a0.NF
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

Tactic:
haveI := N₁.snd

Result:
case mk.intro.oadd
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this✝ : a0.NF
this : a'.NF
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

Proof state:
case mk.intro.oadd.intro.mk.intro
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this✝ : a0.NF
this : a'.NF
a00 : a0.repr ≠ 0
ad : ω ∣ a'.repr
al : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
aa : (a' + ↑m).repr = a'.repr + ↑m
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

Tactic:
simp only [opow_def, opow, e₁, r₁, split_eq_scale_split' e₂, opowAux2, repr]

Result:
case mk.intro.oadd.intro.mk.intro
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this✝ : a0.NF
this : a'.NF
a00 : a0.repr ≠ 0
ad : ω ∣ a'.repr
al : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
aa : (a' + ↑m).repr = a'.repr + ↑m
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
⊢ (match (scale 1 b', k) with
      | (b, 0) => (a0 * b).oadd 1 0
      | (b, k.succ) =>
        (a0 * b + a0.mulNat k).scale (a0.oadd n a') + (a0 * b).opowAux a0 ((a0.oadd n a').mulNat m) k m).repr =
    (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ o₂.repr

Proof state:
case mk.intro.oadd.intro.mk
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this✝ : a0.NF
this : a'.NF
a00 : a0.repr ≠ 0
ad : ω ∣ a'.repr
al : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
aa : (a' + ↑m).repr = a'.repr + ↑m
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

Tactic:
obtain ⟨_, r₂⟩ := nf_repr_split' e₂

Result:
case mk.intro.oadd.intro.mk.intro
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
this✝ : a0.NF
this : a'.NF
a00 : a0.repr ≠ 0
ad : ω ∣ a'.repr
al : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
aa : (a' + ↑m).repr = a'.repr + ↑m
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

Proof state:
case neg
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
N₁ : zero.NF
m : ℕ
e₁ : o₁.split = (zero, m + 1)
r₁ : o₁.repr = zero.repr + ↑(m + 1)
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
h : ¬m = 0
⊢ ω ^ b'.repr * ↑↑(m.succPNat ^ k) = (↑m + 1) ^ (ω * b'.repr + ↑k)

Tactic:
rw [opow_add, opow_mul, opow_omega0, add_one_eq_succ]

Result:
case neg
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
N₁ : zero.NF
m : ℕ
e₁ : o₁.split = (zero, m + 1)
r₁ : o₁.repr = zero.repr + ↑(m + 1)
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
h : ¬m = 0
⊢ ω ^ b'.repr * ↑↑(m.succPNat ^ k) = ω ^ b'.repr * succ ↑m ^ ↑k

case neg.a1
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
N₁ : zero.NF
m : ℕ
e₁ : o₁.split = (zero, m + 1)
r₁ : o₁.repr = zero.repr + ↑(m + 1)
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
h : ¬m = 0
⊢ 1 < ↑m + 1

case neg.h
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
N₁ : zero.NF
m : ℕ
e₁ : o₁.split = (zero, m + 1)
r₁ : o₁.repr = zero.repr + ↑(m + 1)
b' : ONote
k : ℕ
e₂ : o₂.split' = (b', k)
left✝ : b'.NF
r₂ : o₂.repr = ω * b'.repr + ↑k
h : ¬m = 0
⊢ ↑m + 1 < ω

Proof state:
case neg
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
N₁ : zero.NF
e₁ : o₁.split = (zero, 0)
r₁ : o₁.repr = zero.repr + ↑0
h : ¬o₂ = 0
this : ¬o₂.repr = repr 0
⊢ 0 = 0 ^ o₂.repr

Tactic:
rw [zero_opow this]

Result:
no goals

Proof state:
case mk.intro
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
a : ONote
m : ℕ
e₁ : o₁.split = (a, m)
N₁ : a.NF
r₁ : o₁.repr = a.repr + ↑m
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

Tactic:
obtain - | ⟨a0, n, a'⟩ := a

Result:
case mk.intro.zero
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
e₁ : o₁.split = (zero, m)
N₁ : zero.NF
r₁ : o₁.repr = zero.repr + ↑m
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr

case mk.intro.oadd
o₁ o₂ : ONote
inst✝¹ : o₁.NF
inst✝ : o₂.NF
m : ℕ
a0 : ONote
n : ℕ+
a' : ONote
e₁ : o₁.split = (a0.oadd n a', m)
N₁ : (a0.oadd n a').NF
r₁ : o₁.repr = (a0.oadd n a').repr + ↑m
⊢ (o₁ ^ o₂).repr = o₁.repr ^ o₂.repr