-- Mathlib/Analysis/Convex/Gauge.lean
theorem gauge_smul_left_of_nonneg [MulActionWithZero α E] [SMulCommClass α ℝ ℝ]
    [IsScalarTower α ℝ ℝ] [IsScalarTower α ℝ E] {s : Set E} {a : α} (ha : 0 ≤ a) :
    gauge (a • s) = a⁻¹ • gauge s

Proof state:
case inr.h.e_a.h.mp.intro.intro.intro
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
y : E
hy : y ∈ s
h : a • y = r⁻¹ • x
hr : 0 < r
⊢ ∃ y, (0 < y ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r

Tactic:
refine ⟨a • r, ⟨smul_pos ha' hr, ?_⟩, inv_smul_smul₀ ha'.ne' _⟩

Result:
case inr.h.e_a.h.mp.intro.intro.intro
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
y : E
hy : y ∈ s
h : a • y = r⁻¹ • x
hr : 0 < r
⊢ (a • r)⁻¹ • x ∈ s

Proof state:
case inr.h.e_a
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
⊢ {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ a • s} = a⁻¹ • {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ s}

Tactic:
ext r

Result:
case inr.h.e_a.h
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ r ∈ {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ a • s} ↔ r ∈ a⁻¹ • {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ s}

Proof state:
case inr.h.e_a.h.mp.intro.intro.intro
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
hr : r ∈ Ioi 0
y : E
hy : y ∈ s
h : a • y = r⁻¹ • x
⊢ ∃ y, (y ∈ Ioi 0 ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r

Tactic:
simp_rw [mem_Ioi] at hr ⊢

Result:
case inr.h.e_a.h.mp.intro.intro.intro
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
y : E
hy : y ∈ s
h : a • y = r⁻¹ • x
hr : 0 < r
⊢ ∃ y, (0 < y ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r

Proof state:
case inr
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
⊢ gauge (a • s) = a⁻¹ • gauge s

Tactic:
ext x

Result:
case inr.h
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
⊢ gauge (a • s) x = (a⁻¹ • gauge s) x

Proof state:
case inr.h.e_a.h
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ r ∈ {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ a • s} ↔ r ∈ a⁻¹ • {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ s}

Tactic:
simp_rw [Set.mem_smul_set, Set.mem_sep_iff]

Result:
case inr.h.e_a.h
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ (r ∈ Ioi 0 ∧ ∃ y ∈ s, a • y = r⁻¹ • x) ↔ ∃ y, (y ∈ Ioi 0 ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r

Proof state:
case inr.h
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
⊢ sInf {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ a • s} = sInf (a⁻¹ • {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ s})

Tactic:
congr 1

Result:
case inr.h.e_a
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
⊢ {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ a • s} = a⁻¹ • {r | r ∈ Ioi 0 ∧ r⁻¹ • x ∈ s}

Proof state:
case inr.h.e_a.h.mpr
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ (∃ y, (y ∈ Ioi 0 ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r) → r ∈ Ioi 0 ∧ ∃ y ∈ s, a • y = r⁻¹ • x

Tactic:
rintro ⟨r, ⟨hr, hx⟩, rfl⟩

Result:
case inr.h.e_a.h.mpr.intro.intro.intro
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
hr : r ∈ Ioi 0
hx : r⁻¹ • x ∈ s
⊢ a⁻¹ • r ∈ Ioi 0 ∧ ∃ y ∈ s, a • y = (a⁻¹ • r)⁻¹ • x

Proof state:
case inr.h.e_a.h
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ (r ∈ Ioi 0 ∧ ∃ y ∈ s, a • y = r⁻¹ • x) ↔ ∃ y, (y ∈ Ioi 0 ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r

Tactic:
constructor

Result:
case inr.h.e_a.h.mp
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ (r ∈ Ioi 0 ∧ ∃ y ∈ s, a • y = r⁻¹ • x) → ∃ y, (y ∈ Ioi 0 ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r

case inr.h.e_a.h.mpr
E : Type u_2
inst✝⁸ : AddCommGroup E
inst✝⁷ : Module ℝ E
α : Type u_3
inst✝⁶ : LinearOrderedField α
inst✝⁵ : MulActionWithZero α ℝ
inst✝⁴ : OrderedSMul α ℝ
inst✝³ : MulActionWithZero α E
inst✝² : SMulCommClass α ℝ ℝ
inst✝¹ : IsScalarTower α ℝ ℝ
inst✝ : IsScalarTower α ℝ E
s : Set E
a : α
ha : 0 ≤ a
ha' : 0 < a
x : E
r : ℝ
⊢ (∃ y, (y ∈ Ioi 0 ∧ y⁻¹ • x ∈ s) ∧ a⁻¹ • y = r) → r ∈ Ioi 0 ∧ ∃ y ∈ s, a • y = r⁻¹ • x