-- Mathlib/MeasureTheory/Covering/Vitali.lean
theorem exists_disjoint_subfamily_covering_enlargement (B : ι → Set α) (t : Set ι) (δ : ι → ℝ)
    (τ : ℝ) (hτ : 1 < τ) (δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a) (R : ℝ) (δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R)
    (hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty) :
    ∃ u ⊆ t,
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∃ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ b

Proof state:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
c : ι
ct : c ∈ t
b : ι
hcb : (B c ∩ B b).Nonempty
H : ∀ d ∈ u, Disjoint (B c) (B d)
a'A : b ∈ A
ha' : m / τ ≤ δ b
a'_ne_u : b ∉ u
ba'u : b ∈ insert b u
⊢ τ * (m / τ) ≤ τ * δ b

Tactic:
gcongr

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mpos : 0 < m
⊢ m / τ < m

Tactic:
rw [div_lt_iff₀ (zero_lt_one.trans hτ)]

Result:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mpos : 0 < m
⊢ m < m * τ

Proof state:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
c : ι
hc : c ∈ u
h : ¬Disjoint (B a) (B c)
⊢ False

Tactic:
rw [not_disjoint_iff_nonempty_inter] at h

Result:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
c : ι
hc : c ∈ u
h : (B a ∩ B c).Nonempty
⊢ False

Proof state:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
⊢ False

Tactic:
have bddA : BddAbove (δ '' A) := by
  refine ⟨R, fun x xA => ?_⟩
  rcases (mem_image _ _ _).1 xA with ⟨a', ha', rfl⟩
  exact δle a' ha'.1

Result:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
⊢ False

Proof state:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
⊢ False

Tactic:
have a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c) := by
  intro c hc
  by_contra h
  rw [not_disjoint_iff_nonempty_inter] at h
  obtain ⟨d, du, ad, hd⟩ : ∃ d, d ∈ u ∧ (B a ∩ B d).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ d :=
    hu.prop.2.2 a hat c hc h
  exact lt_irrefl _ ((hcon d du ad).trans_le hd)

Result:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
⊢ False

Proof state:
case inr
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mpos : 0 < m
⊢ ∃ a' ∈ A, m / τ ≤ δ a'

Tactic:
have I : m / τ < m := by
  rw [div_lt_iff₀ (zero_lt_one.trans hτ)]
  conv_lhs => rw [← mul_one m]
  exact (mul_lt_mul_left mpos).2 hτ

Result:
case inr
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mpos : 0 < m
I : m / τ < m
⊢ ∃ a' ∈ A, m / τ ≤ δ a'