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lemma isSheafFor_of_factorsThru
    {X : C} {S T : Presieve X}
    (P : Cᵒᵖ ⥤ Type*)
    (H : S.FactorsThru T) (hS : S.IsSheafFor P)
    (h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ (R : Presieve Y),
      R.IsSeparatedFor P ∧ R.FactorsThruAlong S f) :
    T.IsSheafFor P

Proof state:
case refine_2.intro.intro.intro
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
Y : C
g : Y ⟶ X
hg : T g
R : Presieve Y
hR1 : IsSeparatedFor P R
WW : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ Y⦄ → R g → C
ii : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ Y⦄ → (a : R g) → Z ⟶ WW a
ee : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ Y⦄ → (a : R g) → WW a ⟶ X
hh1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ Y⦄ (a : R g), S (ee a)
hh2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g_1 : Z ⟶ Y⦄ (a : R g_1), ii a ≫ ee a = g_1 ≫ g
Q : C
t : Q ⟶ Y
ht : R t
⊢ P.map (ii ht ≫ i ⋯).op (x (e ⋯) ⋯) = P.map t.op (x g hg)

Tactic:
apply hx

Result:
case refine_2.intro.intro.intro.a
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
Y : C
g : Y ⟶ X
hg : T g
R : Presieve Y
hR1 : IsSeparatedFor P R
WW : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ Y⦄ → R g → C
ii : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ Y⦄ → (a : R g) → Z ⟶ WW a
ee : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ Y⦄ → (a : R g) → WW a ⟶ X
hh1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ Y⦄ (a : R g), S (ee a)
hh2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g_1 : Z ⟶ Y⦄ (a : R g_1), ii a ≫ ee a = g_1 ≫ g
Q : C
t : Q ⟶ Y
ht : R t
⊢ (ii ht ≫ i ⋯) ≫ e ⋯ = t ≫ g

Proof state:
case a
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h✝ : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
Y₁ Y₂ Z : C
g₁ : Z ⟶ Y₁
g₂ : Z ⟶ Y₂
f₁ : Y₁ ⟶ X
f₂ : Y₂ ⟶ X
h₁ : S f₁
h₂ : S f₂
h : g₁ ≫ f₁ = g₂ ≫ f₂
⊢ (g₁ ≫ i h₁) ≫ e h₁ = (g₂ ≫ i h₂) ≫ e h₂

Tactic:
simp only [h2, h, Category.assoc]

Result:
no goals

Proof state:
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
H : S.FactorsThru T
hS : IsSheafFor P S
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
⊢ IsSheafFor P T

Tactic:
simp only [← Presieve.isSeparatedFor_and_exists_isAmalgamation_iff_isSheafFor] at *

Result:
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
H : S.FactorsThru T
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
⊢ IsSeparatedFor P T ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P T), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t

Proof state:
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h✝ : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
Y₁ Y₂ Z : C
g₁ : Z ⟶ Y₁
g₂ : Z ⟶ Y₂
f₁ : Y₁ ⟶ X
f₂ : Y₂ ⟶ X
h₁ : S f₁
h₂ : S f₂
h : g₁ ≫ f₁ = g₂ ≫ f₂
⊢ P.map g₁.op (y f₁ h₁) = P.map g₂.op (y f₂ h₂)

Tactic:
rw [← types_comp_apply (P.map (i h₁).op) (P.map g₁.op),
  ← types_comp_apply (P.map (i h₂).op) (P.map g₂.op),
  ← P.map_comp, ← op_comp, ← P.map_comp, ← op_comp]

Result:
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h✝ : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
Y₁ Y₂ Z : C
g₁ : Z ⟶ Y₁
g₂ : Z ⟶ Y₂
f₁ : Y₁ ⟶ X
f₂ : Y₂ ⟶ X
h₁ : S f₁
h₂ : S f₂
h : g₁ ≫ f₁ = g₂ ≫ f₂
⊢ P.map (g₁ ≫ i h₁).op (x (e h₁) ⋯) = P.map (g₂ ≫ i h₂).op (x (e h₂) ⋯)

Proof state:
case refine_2.intro
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
Y : C
g : Y ⟶ X
hg : T g
⊢ P.map g.op z = x g hg

Tactic:
obtain ⟨R, hR1, hR2⟩ := h hg

Result:
case refine_2.intro.intro.intro
C : Type u_3
inst✝ : Category.{u_2, u_3} C
X : C
S T : Presieve X
P : Cᵒᵖ ⥤ Type u_1
h : ∀ ⦃Y : C⦄ ⦃f : Y ⟶ X⦄, T f → ∃ R, IsSeparatedFor P R ∧ R.FactorsThruAlong S f
hS : IsSeparatedFor P S ∧ ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
W : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → S g → C
i : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → Z ⟶ W a
e : ⦃Z : C⦄ → ⦃g : Z ⟶ X⦄ → (a : S g) → W a ⟶ X
h1 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), T (e a)
h2 : ∀ ⦃Z : C⦄ ⦃g : Z ⟶ X⦄ (a : S g), i a ≫ e a = g
x : FamilyOfElements P T
hx : x.Compatible
y : FamilyOfElements P S := fun Y g hg => P.map (i hg).op (x (e hg) ⋯)
hy : y.Compatible
left✝ : IsSeparatedFor P S
h2' : ∀ (x : FamilyOfElements P S), x.Compatible → ∃ t, x.IsAmalgamation t
z : P.obj (Opposite.op X)
hz : y.IsAmalgamation z
Y : C
g : Y ⟶ X
hg : T g
R : Presieve Y
hR1 : IsSeparatedFor P R
hR2 : R.FactorsThruAlong S g
⊢ P.map g.op z = x g hg