-- Mathlib/Probability/Martingale/Convergence.lean
theorem Submartingale.upcrossings_ae_lt_top' [IsFiniteMeasure μ] (hf : Submartingale f ℱ μ)
    (hbdd : ∀ n, eLpNorm (f n) 1 μ ≤ R) (hab : a < b) : ∀ᵐ ω ∂μ, upcrossings a b f ω < ∞

Proof state:
case refine_2
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
⊢ ENNReal.ofReal (b - a) ≠ 0

Tactic:
simp only [hab, Ne, ENNReal.ofReal_eq_zero, sub_nonpos, not_le]

Result:
no goals

Proof state:
case refine_2
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
⊢ ∫⁻ (a : Ω), ↑‖f n a‖₊ ∂μ + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Tactic:
exact add_le_add (hbdd _) le_rfl

Result:
no goals

Proof state:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : ENNReal.ofReal (b - a) * ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ
⊢ ∫⁻ (x : Ω), upcrossings a b f x ∂μ ≠ ⊤

Tactic:
rw [mul_comm, ← ENNReal.le_div_iff_mul_le] at this

Result:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
⊢ ∫⁻ (x : Ω), upcrossings a b f x ∂μ ≠ ⊤

case h0
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : (∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ) * ENNReal.ofReal (b - a) ≤ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal (b - a) ≠ 0 ∨ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ ≠ 0

case ht
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : (∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ) * ENNReal.ofReal (b - a) ≤ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal (b - a) ≠ ⊤ ∨ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ ≠ ⊤

Proof state:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
⊢ ∫⁻ (ω : Ω), ↑‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Tactic:
refine (lintegral_mono ?_ : ∫⁻ ω, ‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ∫⁻ ω, ‖f n ω‖₊ + ‖a‖₊ ∂μ).trans ?_

Result:
case refine_1
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
⊢ (fun ω => ↑‖f n ω - a‖₊) ≤ fun ω => ↑‖f n ω‖₊ + ↑‖a‖₊

case refine_2
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
⊢ ∫⁻ (a_1 : Ω), ↑‖f n a_1‖₊ + ↑‖a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Proof state:
case refine_1
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
⊢ (fun ω => ↑‖f n ω - a‖₊) ≤ fun ω => ↑‖f n ω‖₊ + ↑‖a‖₊

Tactic:
intro ω

Result:
case refine_1
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
ω : Ω
⊢ (fun ω => ↑‖f n ω - a‖₊) ω ≤ (fun ω => ↑‖f n ω‖₊ + ↑‖a‖₊) ω

Proof state:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
⊢ ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (ω : Ω), ↑‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Tactic:
intro n

Result:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
n : ℕ
⊢ ∫⁻ (ω : Ω), ↑‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Proof state:
case h0
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : (∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ) * ENNReal.ofReal (b - a) ≤ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ
⊢ ENNReal.ofReal (b - a) ≠ 0 ∨ ⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ ≠ 0

Tactic:
simp only [hab, Ne, ENNReal.ofReal_eq_zero, sub_nonpos, not_le, true_or]

Result:
no goals

Proof state:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
⊢ ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (ω : Ω), ↑‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Tactic:
simp_rw [eLpNorm_one_eq_lintegral_enorm] at hbdd

Result:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hbdd : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (x : Ω), ‖f n x‖ₑ ∂μ ≤ ↑R
⊢ ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (ω : Ω), ↑‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ

Proof state:
case neg
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
ℱ : Filtration ℕ m0
a b : ℝ
f : ℕ → Ω → ℝ
R : ℝ≥0
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hf : Submartingale f ℱ μ
hbdd : ∀ (n : ℕ), eLpNorm (f n) 1 μ ≤ ↑R
hab : a < b
this : ∫⁻ (ω : Ω), upcrossings a b f ω ∂μ ≤ (⨆ N, ∫⁻ (ω : Ω), ENNReal.ofReal (f N ω - a)⁺ ∂μ) / ENNReal.ofReal (b - a)
hR' : ∀ (n : ℕ), ∫⁻ (ω : Ω), ↑‖f n ω - a‖₊ ∂μ ≤ ↑R + ↑‖a‖₊ * μ Set.univ
n : ℕ
ω : Ω
hnonneg : ¬0 ≤ f n ω - a
⊢ 0 ≤ ‖f n ω - a‖

Tactic:
exact norm_nonneg _

Result:
no goals