-- Mathlib/Topology/MetricSpace/GromovHausdorff.lean
theorem totallyBounded {t : Set GHSpace} {C : ℝ} {u : ℕ → ℝ} {K : ℕ → ℕ}
    (ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)) (hdiam : ∀ p ∈ t, diam (univ : Set (GHSpace.Rep p)) ≤ C)
    (hcov : ∀ p ∈ t, ∀ n : ℕ, ∃ s : Set (GHSpace.Rep p),
      (#s) ≤ K n ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)) :
    TotallyBounded t

Proof state:
case refine_3
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x y : ↑(s p)
this✝ : dist (Φ x) (Φ y) = dist (Ψ x) (Ψ y)
i : ℕ := ↑((E p) x)
hip : i < N p
hiq : i < N q
i' : i = ↑((E q) (Ψ x))
j : ℕ := ↑((E p) y)
hjp : j < N p
hjq : j < N q
j' : j = ↑((E q) (Ψ y))
Ap : ↑((F p).snd ⟨i, hip⟩ ⟨j, hjp⟩) = ⌊ε⁻¹ * dist x y⌋₊
Aq : ↑((F q).snd ⟨i, hiq⟩ ⟨j, hjq⟩) = ⌊ε⁻¹ * dist (Ψ x) (Ψ y)⌋₊
this : ↑((F p).snd ⟨i, hip⟩ ⟨j, hjp⟩) = ↑((F q).snd ⟨i, hiq⟩ ⟨j, hjq⟩)
⊢ |dist x y - dist (Ψ x) (Ψ y)| ≤ ε

Tactic:
have : ⌊ε⁻¹ * dist x y⌋ = ⌊ε⁻¹ * dist (Ψ x) (Ψ y)⌋ := by
  rw [Ap, Aq] at this
  have D : 0 ≤ ⌊ε⁻¹ * dist x y⌋ :=
    floor_nonneg.2 (mul_nonneg (le_of_lt (inv_pos.2 εpos)) dist_nonneg)
  have D' : 0 ≤ ⌊ε⁻¹ * dist (Ψ x) (Ψ y)⌋ :=
    floor_nonneg.2 (mul_nonneg (le_of_lt (inv_pos.2 εpos)) dist_nonneg)
  rw [← Int.toNat_of_nonneg D, ← Int.toNat_of_nonneg D', Int.floor_toNat, Int.floor_toNat,
    this]

Result:
case refine_3
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x y : ↑(s p)
this✝¹ : dist (Φ x) (Φ y) = dist (Ψ x) (Ψ y)
i : ℕ := ↑((E p) x)
hip : i < N p
hiq : i < N q
i' : i = ↑((E q) (Ψ x))
j : ℕ := ↑((E p) y)
hjp : j < N p
hjq : j < N q
j' : j = ↑((E q) (Ψ y))
Ap : ↑((F p).snd ⟨i, hip⟩ ⟨j, hjp⟩) = ⌊ε⁻¹ * dist x y⌋₊
Aq : ↑((F q).snd ⟨i, hiq⟩ ⟨j, hjq⟩) = ⌊ε⁻¹ * dist (Ψ x) (Ψ y)⌋₊
this✝ : ↑((F p).snd ⟨i, hip⟩ ⟨j, hjp⟩) = ↑((F q).snd ⟨i, hiq⟩ ⟨j, hjq⟩)
this : ⌊ε⁻¹ * dist x y⌋ = ⌊ε⁻¹ * dist (Ψ x) (Ψ y)⌋
⊢ |dist x y - dist (Ψ x) (Ψ y)| ≤ ε

Proof state:
case refine_2.intro.intro
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x : q.Rep
this : x ∈ ⋃ y ∈ s q, ball y (u n)
y : q.Rep
ys : y ∈ s q
hy : x ∈ ball y (u n)
i : ℕ := ↑((E q) ⟨y, ys⟩)
hi : ↑((E q) ⟨y, ys⟩) < N q := ((E q) ⟨y, ys⟩).isLt
ihi_eq : ⟨i, hi⟩ = (E q) ⟨y, ys⟩
⊢ ∃ z, dist x (Φ z) ≤ ε

Tactic:
have hiq : i < N q := hi

Result:
case refine_2.intro.intro
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x : q.Rep
this : x ∈ ⋃ y ∈ s q, ball y (u n)
y : q.Rep
ys : y ∈ s q
hy : x ∈ ball y (u n)
i : ℕ := ↑((E q) ⟨y, ys⟩)
hi : ↑((E q) ⟨y, ys⟩) < N q := ((E q) ⟨y, ys⟩).isLt
ihi_eq : ⟨i, hi⟩ = (E q) ⟨y, ys⟩
hiq : i < N q
⊢ ∃ z, dist x (Φ z) ≤ ε

Proof state:
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x y : ↑(s p)
this : dist (Φ x) (Φ y) = dist (Ψ x) (Ψ y)
i : ℕ := ↑((E p) x)
hip : i < N p
hiq : i < N q
i' : i = ↑((E q) (Ψ x))
j : ℕ := ↑((E p) y)
hjp : j < N p
hjq : j < N q
j' : j = ↑((E q) (Ψ y))
Ap : ↑((F p).snd ⟨i, hip⟩ ⟨j, hjp⟩) = ⌊ε⁻¹ * dist x y⌋₊
⊢ ↑((F q).snd ((E q) (Ψ x)) ((E q) (Ψ y))) = M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist (Ψ x) (Ψ y)⌋₊

Tactic:
simp only [F, (E q).symm_apply_apply]

Result:
no goals