-- Mathlib/MeasureTheory/Covering/Differentiation.lean
theorem ae_tendsto_average [NormedSpace ℝ E] [CompleteSpace E] {f : α → E}
    (hf : LocallyIntegrable f μ) :
    ∀ᵐ x ∂μ, Tendsto (fun a => ⨍ y in a, f y ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 (f x))

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
⊢ ∀ᵐ (x : α) ∂μ, Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, f y ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 (f x))

Tactic:
filter_upwards [v.ae_tendsto_average_norm_sub hf, v.ae_eventually_measure_pos] with x hx h'x

Result:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
⊢ Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, f y ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 (f x))

Proof state:
case h.hg
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
a : Set α
ha : 0 < μ a
h'a : μ a < ⊤
h''a : IntegrableOn f a μ
⊢ Integrable (fun x_1 => f x) ((μ a)⁻¹ • μ.restrict a)

Tactic:
exact (integrable_inv_smul_measure ha.ne' h'a.ne).2 (integrableOn_const.2 (Or.inr h'a))

Result:
no goals

Proof state:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
a : Set α
ha : 0 < μ a
h'a : μ a < ⊤
h''a : IntegrableOn f a μ
⊢ ‖⨍ (y : α) in a, f y ∂μ - f x‖ ≤ ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ

Tactic:
nth_rw 1 [← setAverage_const ha.ne' h'a.ne (f x)]

Result:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
a : Set α
ha : 0 < μ a
h'a : μ a < ⊤
h''a : IntegrableOn f a μ
⊢ ‖⨍ (y : α) in a, f y ∂μ - ⨍ (x_1 : α) in a, f x ∂μ‖ ≤ ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ

Proof state:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
⊢ Tendsto (fun e => ‖⨍ (y : α) in e, f y ∂μ - f x‖) (v.filterAt x) (𝓝 0)

Tactic:
refine squeeze_zero' (Eventually.of_forall fun a => norm_nonneg _) ?_ hx

Result:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
⊢ ∀ᶠ (t : Set α) in v.filterAt x, ‖⨍ (y : α) in t, f y ∂μ - f x‖ ≤ ⨍ (y : α) in t, ‖f y - f x‖ ∂μ

Proof state:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
a : Set α
ha : 0 < μ a
h'a : μ a < ⊤
h''a : IntegrableOn f a μ
⊢ ‖∫ (a : α), f a - f x ∂(μ a)⁻¹ • μ.restrict a‖ ≤ ∫ (y : α), ‖f y - f x‖ ∂(μ a)⁻¹ • μ.restrict a

Tactic:
exact norm_integral_le_integral_norm _

Result:
no goals

Proof state:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
a : Set α
ha : 0 < μ a
h'a : μ a < ⊤
h''a : IntegrableOn f a μ
⊢ ‖⨍ (y : α) in a, f y ∂μ - ⨍ (x_1 : α) in a, f x ∂μ‖ ≤ ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ

Tactic:
simp_rw [setAverage_eq']

Result:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
a : Set α
ha : 0 < μ a
h'a : μ a < ⊤
h''a : IntegrableOn f a μ
⊢ ‖∫ (y : α), f y ∂(μ a)⁻¹ • μ.restrict a - ∫ (x_1 : α), f x ∂(μ a)⁻¹ • μ.restrict a‖ ≤
    ∫ (y : α), ‖f y - f x‖ ∂(μ a)⁻¹ • μ.restrict a

Proof state:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
⊢ Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, f y ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 (f x))

Tactic:
rw [tendsto_iff_norm_sub_tendsto_zero]

Result:
case h
α : Type u_1
inst✝⁶ : PseudoMetricSpace α
m0 : MeasurableSpace α
μ : Measure α
v : VitaliFamily μ
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : SecondCountableTopology α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : IsLocallyFiniteMeasure μ
inst✝¹ : NormedSpace ℝ E
inst✝ : CompleteSpace E
f : α → E
hf : LocallyIntegrable f μ
x : α
hx : Tendsto (fun a => ⨍ (y : α) in a, ‖f y - f x‖ ∂μ) (v.filterAt x) (𝓝 0)
h'x : ∀ᶠ (a : Set α) in v.filterAt x, 0 < μ a
⊢ Tendsto (fun e => ‖⨍ (y : α) in e, f y ∂μ - f x‖) (v.filterAt x) (𝓝 0)