-- Mathlib/Geometry/Manifold/IsManifold/ExtChartAt.lean
theorem tendsto_extend_comp_iff {α : Type*} {l : Filter α} {g : α → M}
    (hg : ∀ᶠ z in l, g z ∈ f.source) {y : M} (hy : y ∈ f.source) :
    Tendsto (f.extend I ∘ g) l (𝓝 (f.extend I y)) ↔ Tendsto g l (𝓝 y)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
this : Tendsto (↑(f.extend I).symm ∘ ↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I).symm (↑(f.extend I) y)))
⊢ g ⁻¹' u ∈ l

Tactic:
rw [extend_left_inv _ hy] at this

Result:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
this : Tendsto (↑(f.extend I).symm ∘ ↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 y)
⊢ g ⁻¹' u ∈ l

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
⊢ g ⁻¹' u ∈ l

Tactic:
have := (f.continuousAt_extend_symm hy).tendsto.comp h

Result:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
this : Tendsto (↑(f.extend I).symm ∘ ↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I).symm (↑(f.extend I) y)))
⊢ g ⁻¹' u ∈ l

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
this : Tendsto (↑(f.extend I).symm ∘ ↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 y)
⊢ g ⁻¹' u ∈ l

Tactic:
filter_upwards [hg, mem_map.1 (this hu)] with z hz hzu

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
this : Tendsto (↑(f.extend I).symm ∘ ↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 y)
z : α
hz : g z ∈ f.source
hzu : z ∈ ↑(f.extend I).symm ∘ ↑(f.extend I) ∘ g ⁻¹' u
⊢ z ∈ g ⁻¹' u

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
⊢ Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y)) ↔ Tendsto g l (𝓝 y)

Tactic:
refine ⟨fun h u hu ↦ mem_map.2 ?_, (continuousAt_extend _ hy).tendsto.comp⟩

Result:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
M : Type u_3
H : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : TopologicalSpace H
inst✝ : TopologicalSpace M
f : PartialHomeomorph M H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
α : Type u_8
l : Filter α
g : α → M
hg : ∀ᶠ (z : α) in l, g z ∈ f.source
y : M
hy : y ∈ f.source
h : Tendsto (↑(f.extend I) ∘ g) l (𝓝 (↑(f.extend I) y))
u : Set M
hu : u ∈ 𝓝 y
⊢ g ⁻¹' u ∈ l