-- Mathlib/MeasureTheory/Measure/Haar/Basic.lean
theorem index_union_eq (K₁ K₂ : Compacts G) {V : Set G} (hV : (interior V).Nonempty)
    (h : Disjoint (K₁.1 * V⁻¹) (K₂.1 * V⁻¹)) :
    index (K₁.1 ∪ K₂.1) V = index K₁.1 V + index K₂.1 V

Proof state:
case hm
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
⊢ g ∈ ⋃ g ∈ Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s, (fun h => g * h) ⁻¹' V

Tactic:
rcases hK hg with ⟨_, ⟨g₀, rfl⟩, _, ⟨h1g₀, rfl⟩, h2g₀⟩

Result:
case hm.intro.intro.intro.intro.intro.intro
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
g₀ : G
h1g₀ : g₀ ∈ s
h2g₀ : g ∈ (fun h => (fun h => g₀ * h) ⁻¹' V) h1g₀
⊢ g ∈ ⋃ g ∈ Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s, (fun h => g * h) ⁻¹' V

Proof state:
case intro.intro
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
this :
  ∀ K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V,
    index K V ≤ (Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s).card
⊢ Disjoint (Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K₁.carrier).Nonempty) s)
    (Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K₂.carrier).Nonempty) s)

Tactic:
apply Finset.disjoint_filter.mpr

Result:
case intro.intro
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
this :
  ∀ K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V,
    index K V ≤ (Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s).card
⊢ ∀ x ∈ s, ((fun h => x * h) ⁻¹' V ∩ K₁.carrier).Nonempty → ¬((fun h => x * h) ⁻¹' V ∩ K₂.carrier).Nonempty

Proof state:
case h.h
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
g₀ : G
h1g₀ : g₀ ∈ s
h2g₀ : g₀ * g ∈ V
⊢ g ∈ (fun h => g₀ * h) ⁻¹' V

case h.w
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
g₀ : G
h1g₀ : g₀ ∈ s
h2g₀ : g₀ * g ∈ V
⊢ g₀ ∈ Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s

Tactic:
swap

Result:
case h.w
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
g₀ : G
h1g₀ : g₀ ∈ s
h2g₀ : g₀ * g ∈ V
⊢ g₀ ∈ Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s

case h.h
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
g₀ : G
h1g₀ : g₀ ∈ s
h2g₀ : g₀ * g ∈ V
⊢ g ∈ (fun h => g₀ * h) ⁻¹' V

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
this :
  ∀ K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V,
    index K V ≤ (Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s).card
g₁ : G
a✝ : g₁ ∈ s
g₂ : G
h1g₂ : g₂ ∈ (fun h => g₁ * h) ⁻¹' V
h2g₂ : g₂ ∈ K₁.carrier
g₃ : G
h1g₃ : g₃ ∈ (fun h => g₁ * h) ⁻¹' V
h2g₃ : g₃ ∈ K₂.carrier
⊢ False

Tactic:
simp only [mem_preimage] at h1g₃ h1g₂

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
this :
  ∀ K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V,
    index K V ≤ (Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s).card
g₁ : G
a✝ : g₁ ∈ s
g₂ : G
h2g₂ : g₂ ∈ K₁.carrier
g₃ : G
h2g₃ : g₃ ∈ K₂.carrier
h1g₃ : g₁ * g₃ ∈ V
h1g₂ : g₁ * g₂ ∈ V
⊢ False

Proof state:
case hm
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
⊢ K ⊆ ⋃ g ∈ Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s, (fun h => g * h) ⁻¹' V

Tactic:
intro g hg

Result:
case hm
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
⊢ g ∈ ⋃ g ∈ Finset.filter (fun g => ((fun h => g * h) ⁻¹' V ∩ K).Nonempty) s, (fun h => g * h) ⁻¹' V

Proof state:
case h.h
G : Type u_1
inst✝² : Group G
inst✝¹ : TopologicalSpace G
inst✝ : IsTopologicalGroup G
K₁ K₂ : Compacts G
V : Set G
hV : (interior V).Nonempty
h : Disjoint (K₁.carrier * V⁻¹) (K₂.carrier * V⁻¹)
s : Finset G
h1s : K₁.carrier ∪ K₂.carrier ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
h2s : s.card = index (K₁.carrier ∪ K₂.carrier) V
K : Set G
hK : K ⊆ ⋃ g ∈ s, (fun h => g * h) ⁻¹' V
g : G
hg : g ∈ K
g₀ : G
h1g₀ : g₀ ∈ s
h2g₀ : g₀ * g ∈ V
⊢ g ∈ (fun h => g₀ * h) ⁻¹' V

Tactic:
exact h2g₀

Result:
no goals