-- Mathlib/Topology/EMetricSpace/BoundedVariation.lean
theorem union (f : α → E) {s t : Set α} {x : α} (hs : IsGreatest s x) (ht : IsLeast t x) :
    eVariationOn f (s ∪ t) = eVariationOn f s + eVariationOn f t

Proof state:
case inl
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc 0 N
h : v i ∈ s
⊢ v i ∈ s

Tactic:
exact h

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc N m
⊢ v i ∈ t

Tactic:
rcases vst i with (h | h)

Result:
case inl
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc N m
h : v i ∈ s
⊢ v i ∈ t

case inr
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc N m
h : v i ∈ t
⊢ v i ∈ t

Proof state:
case refine_1
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
⊢ ∑ j ∈ Finset.Ico 0 N, edist (f (v (j + 1))) (f (v j)) ≤ eVariationOn f s

Tactic:
apply sum_le_of_monotoneOn_Icc _ (hv.monotoneOn _) fun i hi => ?_

Result:
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc 0 N
⊢ v i ∈ s

Proof state:
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc N m
h : v i ∈ s
⊢ v i = x

Tactic:
apply le_antisymm

Result:
case a
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc N m
h : v i ∈ s
⊢ v i ≤ x

case a
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc N m
h : v i ∈ s
⊢ x ≤ v i

Proof state:
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
⊢ eVariationOn f (s ∪ t) = eVariationOn f s + eVariationOn f t

Tactic:
apply le_antisymm _ (eVariationOn.add_le_union f fun a ha b hb => le_trans (hs.2 ha) (ht.2 hb))

Result:
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
⊢ eVariationOn f (s ∪ t) ≤ eVariationOn f s + eVariationOn f t

Proof state:
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
⊢ ∑ j ∈ Finset.Ico 0 N, edist (f (v (j + 1))) (f (v j)) + ∑ j ∈ Finset.Ico N m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j)) ≤
    eVariationOn f s + eVariationOn f t

Tactic:
refine add_le_add ?_ ?_

Result:
case refine_1
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
⊢ ∑ j ∈ Finset.Ico 0 N, edist (f (v (j + 1))) (f (v j)) ≤ eVariationOn f s

case refine_2
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
⊢ ∑ j ∈ Finset.Ico N m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j)) ≤ eVariationOn f t

Proof state:
case a
α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : α → E
s t : Set α
x : α
hs : IsGreatest s x
ht : IsLeast t x
n : ℕ
u : ℕ → α
hu : Monotone u
ust : ∀ (i : ℕ), u i ∈ s ∪ t
v : ℕ → α
m : ℕ
hv : Monotone v
vst : ∀ (i : ℕ), v i ∈ s ∪ t
huv : ∑ i ∈ Finset.range n, edist (f (u (i + 1))) (f (u i)) ≤ ∑ j ∈ Finset.range m, edist (f (v (j + 1))) (f (v j))
N : ℕ
hN : N < m
Nx : v N = x
i : ℕ
hi : i ∈ Icc 0 N
h : v i ∈ t
⊢ v i ≤ v N

Tactic:
exact hv hi.2

Result:
no goals