-- Mathlib/MeasureTheory/Integral/Lebesgue.lean
theorem exists_pos_setLIntegral_lt_of_measure_lt {f : α → ℝ≥0∞} (h : ∫⁻ x, f x ∂μ ≠ ∞) {ε : ℝ≥0∞}
    (hε : ε ≠ 0) : ∃ δ > 0, ∀ s, μ s < δ → ∫⁻ x in s, f x ∂μ < ε

Proof state:
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
x : α
⊢ (SimpleFunc.map ofNNReal ψ) x ≤ (SimpleFunc.map ofNNReal (φ + (ψ - φ))) x

Tactic:
simp only [add_tsub_eq_max, le_max_right, coe_map, Function.comp_apply, SimpleFunc.coe_add,
  SimpleFunc.coe_sub, Pi.add_apply, Pi.sub_apply, ENNReal.coe_max (φ x) (ψ x)]

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
⊢ (SimpleFunc.map ofNNReal φ).lintegral (μ.restrict s) + ε₁ ≤ (const α ↑C).lintegral (μ.restrict s) + ε₁

Tactic:
gcongr

Result:
case bc.h
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
⊢ SimpleFunc.map ofNNReal φ ≤ const α ↑C

Proof state:
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
⊢ (SimpleFunc.map ofNNReal φ).lintegral (μ.restrict s) + (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral (μ.restrict s) ≤
    (SimpleFunc.map ofNNReal φ).lintegral (μ.restrict s) + ε₁

Tactic:
gcongr

Result:
case bc
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
⊢ (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral (μ.restrict s) ≤ ε₁

Proof state:
case right
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
⊢ ∫⁻ (x : α) in s, f x ∂μ ≤ ε₂

Tactic:
simp only [lintegral_eq_nnreal, iSup_le_iff]

Result:
case right
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
⊢ ∀ (i : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(i x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal i).lintegral (μ.restrict s) ≤ ε₂

Proof state:
case intro.intro
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
⊢ ∃ δ > 0, ∀ (s : Set α), μ s < δ → ∫⁻ (x : α) in s, f x ∂μ < ε

Tactic:
rcases exists_between hε₂0 with ⟨ε₁, hε₁0, hε₁₂⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
⊢ ∃ δ > 0, ∀ (s : Set α), μ s < δ → ∫⁻ (x : α) in s, f x ∂μ < ε

Proof state:
case bc
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
⊢ (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral (μ.restrict s) ≤ (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ

Tactic:
exact SimpleFunc.lintegral_mono le_rfl Measure.restrict_le_self

Result:
no goals

Proof state:
case bc
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
C : ℝ≥0
hC : ∀ (x : α), φ x ≤ C
s : Set α
hs : μ s < (ε₂ - ε₁) / ↑C
ψ : α →ₛ ℝ≥0
hψ : ∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x
⊢ ↑C * ((ε₂ - ε₁) / ↑C) ≤ ε₂ - ε₁

Tactic:
apply mul_div_le

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
⊢ ∃ δ > 0, ∀ (s : Set α), μ s < δ → ∫⁻ (x : α) in s, f x ∂μ < ε

Tactic:
rcases exists_simpleFunc_forall_lintegral_sub_lt_of_pos h hε₁0.ne' with ⟨φ, _, hφ⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
f : α → ℝ≥0∞
h : ∫⁻ (x : α), f x ∂μ ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
hε : ε ≠ 0
ε₂ : ℝ≥0∞
hε₂0 : 0 < ε₂
hε₂ε : ε₂ < ε
ε₁ : ℝ≥0∞
hε₁0 : 0 < ε₁
hε₁₂ : ε₁ < ε₂
φ : α →ₛ ℝ≥0
left✝ : ∀ (x : α), ↑(φ x) ≤ f x
hφ : ∀ (ψ : α →ₛ ℝ≥0), (∀ (x : α), ↑(ψ x) ≤ f x) → (SimpleFunc.map ofNNReal (ψ - φ)).lintegral μ < ε₁
⊢ ∃ δ > 0, ∀ (s : Set α), μ s < δ → ∫⁻ (x : α) in s, f x ∂μ < ε