-- Mathlib/AlgebraicTopology/DoldKan/Faces.lean
theorem induction {Y : C} {n q : ℕ} {φ : Y ⟶ X _⦋n + 1⦌} (v : HigherFacesVanish q φ) :
    HigherFacesVanish (q + 1) (φ ≫ (𝟙 _ + Hσ q).f (n + 1))

Proof state:
case neg.inr
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.δ j ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

Tactic:
rw [X.δ_comp_δ_self'_assoc]

Result:
case neg.inr
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ j.succ ≫ X.δ j ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

case neg.inr.H
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ ⟨a + 1, ⋯⟩ = j.castSucc

Proof state:
case neg.inr
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ j.succ ≫ X.δ j ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

case neg.inr.H
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ ⟨a + 1, ⋯⟩ = j.castSucc

Tactic:
swap

Result:
case neg.inr.H
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ ⟨a + 1, ⋯⟩ = j.castSucc

case neg.inr
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
ham'' : a = m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ j.succ ≫ X.δ j ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

Proof state:
case neg.intro
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
n q : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋n + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (n + 1)
hj₁ : n + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬n < q
a : ℕ
ha : q + a = n
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.σ ⟨a, ⋯⟩ ≫ X.δ j.succ

Tactic:
rcases n with - | m

Result:
case neg.intro.zero
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋0 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (0 + 1)
hj₁ : 0 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬0 < q
ha : q + a = 0
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.σ ⟨a, ⋯⟩ ≫ X.δ j.succ

case neg.intro.succ
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.σ ⟨a, ⋯⟩ ≫ X.δ j.succ

Proof state:
case neg.inl.H
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
h✝ : a < m
⊢ a + 1 ≤ ↑j

Tactic:
omega

Result:
no goals

Proof state:
case neg
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
n q : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋n + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (n + 1)
hj₁ : n + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬n < q
⊢ φ ≫ X.δ j.succ + (φ ≫ (Hσ q).f (n + 1)) ≫ X.δ j.succ = 0

Tactic:
obtain ⟨a, ha⟩ := Nat.le.dest (not_lt.mp hqn)

Result:
case neg.intro
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
n q : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋n + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (n + 1)
hj₁ : n + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬n < q
a : ℕ
ha : q + a = n
⊢ φ ≫ X.δ j.succ + (φ ≫ (Hσ q).f (n + 1)) ≫ X.δ j.succ = 0

Proof state:
case neg.inl
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
h✝ : a < m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.δ j ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

Tactic:
rw [← X.δ_comp_δ''_assoc]

Result:
case neg.inl
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
h✝ : a < m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ j.succ ≫ X.δ (⟨a + 1, ⋯⟩.castLT ⋯) ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

case neg.inl.H
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
h✝ : a < m
⊢ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≤ j.castSucc

Proof state:
case neg.intro.succ
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.σ ⟨a, ⋯⟩ ≫ X.δ j.succ

Tactic:
by_cases hj₂ : a = (j : ℕ)

Result:
case pos
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : a = ↑j
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.σ ⟨a, ⋯⟩ ≫ X.δ j.succ

case neg
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ ⟨a + 1, ⋯⟩ ≫ X.σ ⟨a, ⋯⟩ ≫ X.δ j.succ

Proof state:
case neg.inl
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
q a m : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋m + 1 + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (m + 1 + 1)
hj₁ : m + 1 + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : ¬m + 1 < q
ha : q + a = m + 1
hj₂ : ¬a = ↑j
haj : a < ↑j
ham : a ≤ m
h✝ : a < m
⊢ φ ≫ X.δ j.succ = φ ≫ X.δ j.succ ≫ X.δ (⟨a + 1, ⋯⟩.castLT ⋯) ≫ X.σ (⟨a, ⋯⟩.castLT ⋯)

Tactic:
simp only [← assoc, v j (by omega), zero_comp]

Result:
no goals

Proof state:
C : Type u_1
inst✝¹ : Category.{u_2, u_1} C
inst✝ : Preadditive C
X : SimplicialObject C
Y : C
n q : ℕ
φ : Y ⟶ X _⦋n + 1⦌
v : HigherFacesVanish q φ
j : Fin (n + 1)
hj₁ : n + 1 ≤ ↑j + (q + 1)
hqn : n < q
⊢ n + 1 ≤ ↑j + q

Tactic:
omega

Result:
no goals