-- Mathlib/MeasureTheory/Function/UniformIntegrable.lean
theorem MemLp.eLpNorm_indicator_le' (hp_one : 1 ≤ p) (hp_top : p ≠ ∞) (hf : MemLp f p μ)
    (hmeas : StronglyMeasurable f) {ε : ℝ} (hε : 0 < ε) :
    ∃ (δ : ℝ) (_ : 0 < δ), ∀ s, MeasurableSet s → μ s ≤ ENNReal.ofReal δ →
      eLpNorm (s.indicator f) p μ ≤ 2 * ENNReal.ofReal ε

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
⊢ ∃ δ,
    ∃ (_ : 0 < δ),
      ∀ (s : Set α), MeasurableSet s → μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator f) p μ ≤ 2 * ENNReal.ofReal ε

Tactic:
obtain ⟨M, hMpos, hM⟩ := hf.eLpNorm_indicator_norm_ge_pos_le hmeas hε

Result:
case intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
⊢ ∃ δ,
    ∃ (_ : 0 < δ),
      ∀ (s : Set α), MeasurableSet s → μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator f) p μ ≤ 2 * ENNReal.ofReal ε

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
x : α
⊢ ‖{x | ‖f x‖ < M}.indicator f x‖ < ?m.104517

Tactic:
rw [norm_indicator_eq_indicator_norm, Set.indicator_apply]

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
x : α
⊢ (if x ∈ {x | ‖f x‖ < M} then ‖f x‖ else 0) < ?m.104517

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_3
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      ?m.104230 s ≤ ENNReal.ofReal δ →
        eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p ?m.104230 ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
⊢ eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε

Tactic:
exact hδ s hs hμs

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      ?m.104230 s ≤ ENNReal.ofReal δ →
        eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p ?m.104230 ≤ ENNReal.ofReal ε
⊢ ∃ δ,
    ∃ (_ : 0 < δ),
      ∀ (s : Set α), MeasurableSet s → μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator f) p μ ≤ 2 * ENNReal.ofReal ε

Tactic:
refine ⟨δ, hδpos, fun s hs hμs => ?_⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      ?m.104230 s ≤ ENNReal.ofReal δ →
        eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p ?m.104230 ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
⊢ eLpNorm (s.indicator f) p μ ≤ 2 * ENNReal.ofReal ε

Proof state:
case neg
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
x : α
hx : ¬M ≤ ‖f x‖
⊢ f x = ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f + {x | ‖f x‖ < M}.indicator f) x

Tactic:
rw [Pi.add_apply, Set.indicator_of_not_mem, Set.indicator_of_mem, zero_add] <;>
  simpa using hx

Result:
no goals

Proof state:
case h
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
x : α
⊢ f x = ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f + {x | ‖f x‖ < M}.indicator f) x

Tactic:
by_cases hx : M ≤ ‖f x‖

Result:
case pos
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
x : α
hx : M ≤ ‖f x‖
⊢ f x = ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f + {x | ‖f x‖ < M}.indicator f) x

case neg
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
x : α
hx : ¬M ≤ ‖f x‖
⊢ f x = ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f + {x | ‖f x‖ < M}.indicator f) x

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
⊢ f = {x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f + {x | ‖f x‖ < M}.indicator f

Tactic:
ext x

Result:
case h
α : Type u_1
β : Type u_2
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : α → β
hp_one : 1 ≤ p
hp_top : p ≠ ⊤
hf : MemLp f p μ
hmeas : StronglyMeasurable f
ε : ℝ
hε : 0 < ε
M : ℝ
hMpos : 0 < M
hM : eLpNorm ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
δ : ℝ
hδpos : 0 < δ
hδ :
  ∀ (s : Set α),
    MeasurableSet s →
      μ s ≤ ENNReal.ofReal δ → eLpNorm (s.indicator ({x | ‖f x‖ < M}.indicator f)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
s : Set α
hs : MeasurableSet s
hμs : μ s ≤ ENNReal.ofReal δ
x : α
⊢ f x = ({x | M ≤ ↑‖f x‖₊}.indicator f + {x | ‖f x‖ < M}.indicator f) x