-- Mathlib/Analysis/Normed/Ring/SmoothingSeminorm.lean
theorem tendsto_smoothingFun_of_ne_zero (hμ1 : μ 1 ≤ 1) {x : R} (hx : μ x ≠ 0) :
    Tendsto (smoothingSeminormSeq μ x) atTop (𝓝 (smoothingFun μ x))

Proof state:
case h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
hε2 : 0 < ε / 2
hL2 : ∀ ε_1 > 0, ∃ N, ∀ n ≥ N, dist ((L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n)) 1 < ε_1
δ : ℝ := ε / (2 * (L + ε / 2))
hδ_def : δ = ε / (2 * (L + ε / 2))
hδ : 0 < δ
N n : ℕ
hn : n ≥ N
hN : dist ((L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n)) 1 < δ
⊢ (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ δ

Tactic:
rw [Real.dist_eq, abs_lt] at hN

Result:
case h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
hε2 : 0 < ε / 2
hL2 : ∀ ε_1 > 0, ∃ N, ∀ n ≥ N, dist ((L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n)) 1 < ε_1
δ : ℝ := ε / (2 * (L + ε / 2))
hδ_def : δ = ε / (2 * (L + ε / 2))
hδ : 0 < δ
N n : ℕ
hn : n ≥ N
hN :
  -δ < (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ∧
    (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 < δ
⊢ (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ δ

Proof state:
case h
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
hε2 : 0 < ε / 2
hL2 : ∀ ε_1 > 0, ∃ N, ∀ n ≥ N, dist ((L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n)) 1 < ε_1
δ : ℝ := ε / (2 * (L + ε / 2))
hδ_def : δ = ε / (2 * (L + ε / 2))
hδ : 0 < δ
N n : ℕ
hn : n ≥ N
hN :
  -δ < (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ∧
    (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 < δ
⊢ (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ δ

Tactic:
exact le_of_lt hN.right

Result:
no goals

Proof state:
case neg
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
m2 : ℕ
hm2 : ∀ n ≥ m2, (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ ε / (2 * (L + ε / 2))
n : ℕ
hn : n ≥ ↑m1 ⊔ m2
hn0 : 0 < n
hL_le : L ≤ smoothingSeminormSeq μ x n
hxn : ¬μ (x ^ (n % ↑m1)) = 0
hxn' : 0 < μ (x ^ (n % ↑m1))
⊢ μ (x ^ n) ^ (1 / ↑n) < L + ε

Tactic:
nth_rw 1 [← div_add_mod n m1]

Result:
case neg
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
m2 : ℕ
hm2 : ∀ n ≥ m2, (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ ε / (2 * (L + ε / 2))
n : ℕ
hn : n ≥ ↑m1 ⊔ m2
hn0 : 0 < n
hL_le : L ≤ smoothingSeminormSeq μ x n
hxn : ¬μ (x ^ (n % ↑m1)) = 0
hxn' : 0 < μ (x ^ (n % ↑m1))
⊢ μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1) + n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) < L + ε

Proof state:
case neg
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
m2 : ℕ
hm2 : ∀ n ≥ m2, (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ ε / (2 * (L + ε / 2))
n : ℕ
hn : n ≥ ↑m1 ⊔ m2
hn0 : 0 < n
hL_le : L ≤ smoothingSeminormSeq μ x n
hxn : ¬μ (x ^ (n % ↑m1)) = 0
hxn' : 0 < μ (x ^ (n % ↑m1))
h : μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1))) ^ (1 / ↑n) ≤ (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n)
hL0' : 0 < L + ε / 2
⊢ μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1) + n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) < L + ε

Tactic:
have h1 : (μ (x ^ (m1 : ℕ)) ^ (n / (m1 : ℕ))) ^ (1 / (n : ℝ)) <
    (L + ε / 2) * (L + ε / 2) ^ (-(((n % m1 : ℕ) : ℝ) / (n : ℝ))) := by
  have hm10 : (m1 : ℝ) ≠ 0 := cast_ne_zero.mpr (_root_.ne_of_gt (PNat.pos m1))
  rw [← rpow_lt_rpow_iff (rpow_nonneg (apply_nonneg μ _) _) (le_of_lt hL0')
    (cast_pos.mpr (PNat.pos m1)), ← rpow_mul (apply_nonneg μ _), one_div_mul_cancel hm10,
    rpow_one] at hm1
  nth_rw 1 [← rpow_one (L + ε / 2)]
  have : (n : ℝ) / n = (1 : ℝ) := div_self (cast_ne_zero.mpr (_root_.ne_of_gt hn0))
  nth_rw 2 [← this]; clear this
  nth_rw 3 [← div_add_mod n m1]
  have h_lt : 0 < ((n / m1 : ℕ) : ℝ) / (n : ℝ) :=
    div_pos (cast_pos.mpr (Nat.div_pos (le_trans (le_max_left _ _) hn) (PNat.pos m1)))
      (cast_pos.mpr hn0)
  rw [← rpow_natCast, ← rpow_add hL0', ← neg_div, div_add_div_same, Nat.cast_add,
    add_neg_cancel_right, Nat.cast_mul, ← rpow_mul (apply_nonneg μ _), mul_one_div,
    mul_div_assoc, rpow_mul (le_of_lt hL0')]
  exact rpow_lt_rpow (apply_nonneg μ _) hm1 h_lt

Result:
case neg
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) ^ (1 / ↑↑m1) < (⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)) + ε / 2
m2 : ℕ
hm2 : ∀ n ≥ m2, (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ ε / (2 * (L + ε / 2))
n : ℕ
hn : n ≥ ↑m1 ⊔ m2
hn0 : 0 < n
hL_le : L ≤ smoothingSeminormSeq μ x n
hxn : ¬μ (x ^ (n % ↑m1)) = 0
hxn' : 0 < μ (x ^ (n % ↑m1))
h : μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1))) ^ (1 / ↑n) ≤ (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n)
hL0' : 0 < L + ε / 2
h1 : (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n) < (L + ε / 2) * (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n))
⊢ μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1) + n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) < L + ε

Proof state:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) < (L + ε / 2) ^ ↑↑m1
m2 : ℕ
hm2 : ∀ n ≥ m2, (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ ε / (2 * (L + ε / 2))
n : ℕ
hn : n ≥ ↑m1 ⊔ m2
hn0 : 0 < n
hL_le : L ≤ smoothingSeminormSeq μ x n
hxn : ¬μ (x ^ (n % ↑m1)) = 0
hxn' : 0 < μ (x ^ (n % ↑m1))
h : μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1))) ^ (1 / ↑n) ≤ (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n)
hL0' : 0 < L + ε / 2
hm10 : ↑↑m1 ≠ 0
⊢ (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n) <
    (L + ε / 2) ^ (↑(↑m1 * (n / ↑m1) + n % ↑m1) / ↑n) * (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n))

Tactic:
have h_lt : 0 < ((n / m1 : ℕ) : ℝ) / (n : ℝ) :=
  div_pos (cast_pos.mpr (Nat.div_pos (le_trans (le_max_left _ _) hn) (PNat.pos m1)))
    (cast_pos.mpr hn0)

Result:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
hL0 : 0 ≤ L
ε : ℝ
hε : ε > 0
m1 : ℕ+
hm1 : μ (x ^ ↑m1) < (L + ε / 2) ^ ↑↑m1
m2 : ℕ
hm2 : ∀ n ≥ m2, (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n)) * (μ x ^ (n % ↑m1)) ^ (1 / ↑n) - 1 ≤ ε / (2 * (L + ε / 2))
n : ℕ
hn : n ≥ ↑m1 ⊔ m2
hn0 : 0 < n
hL_le : L ≤ smoothingSeminormSeq μ x n
hxn : ¬μ (x ^ (n % ↑m1)) = 0
hxn' : 0 < μ (x ^ (n % ↑m1))
h : μ (x ^ (↑m1 * (n / ↑m1))) ^ (1 / ↑n) ≤ (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n)
hL0' : 0 < L + ε / 2
hm10 : ↑↑m1 ≠ 0
h_lt : 0 < ↑(n / ↑m1) / ↑n
⊢ (μ (x ^ ↑m1) ^ (n / ↑m1)) ^ (1 / ↑n) <
    (L + ε / 2) ^ (↑(↑m1 * (n / ↑m1) + n % ↑m1) / ↑n) * (L + ε / 2) ^ (-(↑(n % ↑m1) / ↑n))

Proof state:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
⊢ Tendsto (smoothingSeminormSeq μ x) atTop (𝓝 (smoothingFun μ x))

Tactic:
let L := iInf fun n : PNat => μ (x ^ (n : ℕ)) ^ (1 / (n : ℝ))

Result:
R : Type u_1
inst✝ : CommRing R
μ : RingSeminorm R
hμ1 : μ 1 ≤ 1
x : R
hx : μ x ≠ 0
L : ℝ := ⨅ n, μ (x ^ ↑n) ^ (1 / ↑↑n)
⊢ Tendsto (smoothingSeminormSeq μ x) atTop (𝓝 (smoothingFun μ x))