-- Mathlib/MeasureTheory/Covering/Besicovitch.lean
theorem exists_disjoint_closedBall_covering_ae (μ : Measure α) [SFinite μ] (f : α → Set ℝ)
    (s : Set α) (hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty) (R : α → ℝ)
    (hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x) :
    ∃ (t : Set α) (r : α → ℝ), t.Countable ∧ t ⊆ s ∧
      (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧ μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧
        t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
⊢ ∃ t r,
    t.Countable ∧
      t ⊆ s ∧
        (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧
          μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧ t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Tactic:
let g x := f x ∩ Ioo 0 (R x)

Result:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
⊢ ∃ t r,
    t.Countable ∧
      t ⊆ s ∧
        (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧
          μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧ t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
⊢ ∃ t r,
    t.Countable ∧
      t ⊆ s ∧
        (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧
          μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧ t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Tactic:
have hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty := fun x hx δ δpos ↦ by
  rcases hf x hx (min δ (R x)) (lt_min δpos (hR x hx)) with ⟨r, hr⟩
  exact ⟨r, ⟨⟨hr.1, hr.2.1, hr.2.2.trans_le (min_le_right _ _)⟩,
    ⟨hr.2.1, hr.2.2.trans_le (min_le_left _ _)⟩⟩⟩

Result:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
⊢ ∃ t r,
    t.Countable ∧
      t ⊆ s ∧
        (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧
          μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧ t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
r : α → ℝ
t : Set α
v_count : (graphOn r t).Countable
vs : ∀ p ∈ graphOn r t, p.1 ∈ s
vg : ∀ p ∈ graphOn r t, p.2 ∈ g p.1
μv : μ (s \ ⋃ p ∈ graphOn r t, closedBall p.1 p.2) = 0
v_disj : (graphOn r t).PairwiseDisjoint fun p => closedBall p.1 p.2
⊢ ∃ t r,
    t.Countable ∧
      t ⊆ s ∧
        (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧
          μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧ t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Tactic:
have hinj : InjOn (fun x ↦ (x, r x)) t := LeftInvOn.injOn (f₁' := Prod.fst) fun _ _ ↦ rfl

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
r : α → ℝ
t : Set α
v_count : (graphOn r t).Countable
vs : ∀ p ∈ graphOn r t, p.1 ∈ s
vg : ∀ p ∈ graphOn r t, p.2 ∈ g p.1
μv : μ (s \ ⋃ p ∈ graphOn r t, closedBall p.1 p.2) = 0
v_disj : (graphOn r t).PairwiseDisjoint fun p => closedBall p.1 p.2
hinj : InjOn (fun x => (x, r x)) t
⊢ ∃ t r,
    t.Countable ∧
      t ⊆ s ∧
        (∀ x ∈ t, r x ∈ f x ∩ Ioo 0 (R x)) ∧
          μ (s \ ⋃ x ∈ t, closedBall x (r x)) = 0 ∧ t.PairwiseDisjoint fun x => closedBall x (r x)

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
v : Set (α × ℝ)
v_count : v.Countable
vs : ∀ p ∈ v, p.1 ∈ s
vg : ∀ p ∈ v, p.2 ∈ g p.1
μv : μ (s \ ⋃ p ∈ v, closedBall p.1 p.2) = 0
v_disj : v.PairwiseDisjoint fun p => closedBall p.1 p.2
I : ∀ p ∈ v, 0 ≤ p.2
⊢ ∃ r t, v = graphOn r t

Tactic:
rw [exists_eq_graphOn]

Result:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
v : Set (α × ℝ)
v_count : v.Countable
vs : ∀ p ∈ v, p.1 ∈ s
vg : ∀ p ∈ v, p.2 ∈ g p.1
μv : μ (s \ ⋃ p ∈ v, closedBall p.1 p.2) = 0
v_disj : v.PairwiseDisjoint fun p => closedBall p.1 p.2
I : ∀ p ∈ v, 0 ≤ p.2
⊢ InjOn Prod.fst v

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
hg : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
v : Set (α × ℝ)
v_count : v.Countable
vs : ∀ p ∈ v, p.1 ∈ s
vg : ∀ p ∈ v, p.2 ∈ g p.1
μv : μ (s \ ⋃ p ∈ v, closedBall p.1 p.2) = 0
v_disj : v.PairwiseDisjoint fun p => closedBall p.1 p.2
I : ∀ p ∈ v, 0 ≤ p.2
x : α × ℝ
hx : x ∈ v
y : α × ℝ
hy : y ∈ v
heq : x.1 = y.1
⊢ x.1 ∈ (fun p => closedBall p.1 p.2) x ∧ x.1 ∈ (fun p => closedBall p.1 p.2) y

Tactic:
simp [*]

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
x : α
hx : x ∈ s
δ : ℝ
δpos : δ > 0
⊢ (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty

Tactic:
rcases hf x hx (min δ (R x)) (lt_min δpos (hR x hx)) with ⟨r, hr⟩

Result:
case intro
α : Type u_1
inst✝⁵ : MetricSpace α
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : OpensMeasurableSpace α
inst✝¹ : HasBesicovitchCovering α
μ : Measure α
inst✝ : SFinite μ
f : α → Set ℝ
s : Set α
hf : ∀ x ∈ s, ∀ δ > 0, (f x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty
R : α → ℝ
hR : ∀ x ∈ s, 0 < R x
g : α → Set ℝ := fun x => f x ∩ Ioo 0 (R x)
x : α
hx : x ∈ s
δ : ℝ
δpos : δ > 0
r : ℝ
hr : r ∈ f x ∩ Ioo 0 (δ ⊓ R x)
⊢ (g x ∩ Ioo 0 δ).Nonempty