-- Mathlib/Analysis/Complex/PhragmenLindelof.lean
theorem quadrant_I (hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0))
    (hB : ∃ c < (2 : ℝ), ∃ B,
      f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c))
    (hre : ∀ x : ℝ, 0 ≤ x → ‖f x‖ ≤ C) (him : ∀ x : ℝ, 0 ≤ x → ‖f (x * I)‖ ≤ C) (hz_re : 0 ≤ z.re)
    (hz_im : 0 ≤ z.im) : ‖f z‖ ≤ C

Proof state:
case inr.intro.intro.refine_1.intro.intro.intro
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
⊢ ∃ c < 2, ∃ B, (f ∘ cexp) =O[comap (abs ∘ re) atTop ⊓ 𝓟 (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2))] fun z => expR (B * expR (c * |z.re|))

Tactic:
refine ⟨c, hc, max B 0, ?_⟩

Result:
case inr.intro.intro.refine_1.intro.intro.intro
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
⊢ (f ∘ cexp) =O[comap (abs ∘ re) atTop ⊓ 𝓟 (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2))] fun z => expR ((B ⊔ 0) * expR (c * |z.re|))

Proof state:
case inr
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
z : ℂ
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hB : ∃ c < 2, ∃ B, f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
hz_re : 0 ≤ z.re
hz_im : 0 ≤ z.im
hzne : z ≠ 0
⊢ ‖f z‖ ≤ C

Tactic:
obtain ⟨ζ, hζ, rfl⟩ : ∃ ζ : ℂ, ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2) ∧ exp ζ = z := by
  refine ⟨log z, ?_, exp_log hzne⟩
  rw [log_im]
  exact ⟨arg_nonneg_iff.2 hz_im, arg_le_pi_div_two_iff.2 (Or.inl hz_re)⟩

Result:
case inr.intro.intro
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hB : ∃ c < 2, ∃ B, f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
⊢ ‖f (cexp ζ)‖ ≤ C

Proof state:
case h
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
x : ℝ
hx : 0 ≤ x
z : ℂ
hz : z.re = x
a✝ : z ∈ im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)
⊢ B * expR (c * x) ≤ (B ⊔ 0) * expR (c * x)

Tactic:
gcongr

Result:
case h.h
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
x : ℝ
hx : 0 ≤ x
z : ℂ
hz : z.re = x
a✝ : z ∈ im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)
⊢ B ≤ B ⊔ 0

Proof state:
case inr.intro.intro.refine_1.intro.intro.intro.refine_1
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
⊢ (f ∘ cexp) =O[comap re atBot ⊓ 𝓟 (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2))] fun z => expR ((B ⊔ 0) * expR (c * |z.re|))

Tactic:
have hc : ContinuousWithinAt f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0) 0 := by
  refine (hd.continuousOn _ ?_).mono subset_closure
  simp [closure_reProdIm, mem_reProdIm]

Result:
case inr.intro.intro.refine_1.intro.intro.intro.refine_1
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc✝ : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
hc : ContinuousWithinAt f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0) 0
⊢ (f ∘ cexp) =O[comap re atBot ⊓ 𝓟 (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2))] fun z => expR ((B ⊔ 0) * expR (c * |z.re|))

Proof state:
case h.h
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
x : ℝ
hx : 0 ≤ x
z : ℂ
hz : z.re = x
a✝ : z ∈ im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)
⊢ B ≤ B ⊔ 0

Tactic:
apply le_max_left

Result:
no goals

Proof state:
case inr.intro.intro.refine_1.intro.intro.intro.refine_2
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
⊢ ∀ᶠ (b : ℝ) in atTop,
    ∀ (a : ℂ), a.re = b → a ∈ im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2) → B * expR (a.re * c) ≤ (B ⊔ 0) * expR (c * |a.re|)

Tactic:
filter_upwards [eventually_ge_atTop 0] with x hx z hz _

Result:
case h
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ : ℂ
hζ : ζ.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ).im
hzne : cexp ζ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
c : ℝ
hc : c < 2
B : ℝ
hO : f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
x : ℝ
hx : 0 ≤ x
z : ℂ
hz : z.re = x
a✝ : z ∈ im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)
⊢ B * expR (z.re * c) ≤ (B ⊔ 0) * expR (c * |z.re|)

Proof state:
case inr.intro.intro.refine_3
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
C : ℝ
f : ℂ → E
hd : DiffContOnCl ℂ f (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
hB : ∃ c < 2, ∃ B, f =O[cobounded ℂ ⊓ 𝓟 (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)] fun z => expR (B * ‖z‖ ^ c)
hre : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f ↑x‖ ≤ C
him : ∀ (x : ℝ), 0 ≤ x → ‖f (↑x * I)‖ ≤ C
ζ✝ : ℂ
hζ✝ : ζ✝.im ∈ Icc 0 (π / 2)
hz_re : 0 ≤ (cexp ζ✝).re
hz_im : 0 ≤ (cexp ζ✝).im
hzne : cexp ζ✝ ≠ 0
H : MapsTo cexp (im ⁻¹' Ioo 0 (π / 2)) (Ioi 0 ×ℂ Ioi 0)
ζ : ℂ
hζ : ζ.im = π / 2
⊢ ‖f (↑(expR ζ.re) * I)‖ ≤ C

Tactic:
exact him _ (Real.exp_pos _).le

Result:
no goals