-- Mathlib/Probability/Martingale/BorelCantelli.lean
theorem norm_stoppedValue_leastGE_le (hr : 0 ≤ r) (hf0 : f 0 = 0)
    (hbdd : ∀ᵐ ω ∂μ, ∀ i, |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ R) (i : ℕ) :
    ∀ᵐ ω ∂μ, stoppedValue f (leastGE f r i) ω ≤ r + R

Proof state:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
this : f k ω ∉ Set.Ici r
⊢ f k.succ ω - r ≤ ↑R

Tactic:
simp only [Set.mem_union, Set.mem_Iic, Set.mem_Ici, not_or, not_le] at this

Result:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
this : f k ω < r
⊢ f k.succ ω - r ≤ ↑R

Proof state:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
⊢ f k.succ ω - r ≤ ↑R

Tactic:
have := not_mem_of_lt_hitting (hk.symm ▸ k.lt_succ_self : k < leastGE f r i ω) (zero_le _)

Result:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
this : f k ω ∉ Set.Ici r
⊢ f k.succ ω - r ≤ ↑R

Proof state:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
this : f k ω < r
⊢ f k.succ ω - r ≤ ↑R

Tactic:
exact (sub_lt_sub_left this _).le.trans ((le_abs_self _).trans (hbddω _))

Result:
no goals

Proof state:
case h
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
⊢ stoppedValue f (leastGE f r i) ω ≤ r + ↑R

Tactic:
change f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + R

Result:
case h
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Proof state:
case neg
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Tactic:
obtain ⟨k, hk⟩ := Nat.exists_eq_succ_of_ne_zero heq

Result:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Proof state:
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
⊢ ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, stoppedValue f (leastGE f r i) ω ≤ r + ↑R

Tactic:
filter_upwards [hbdd] with ω hbddω

Result:
case h
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
⊢ stoppedValue f (leastGE f r i) ω ≤ r + ↑R

Proof state:
case h
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Tactic:
by_cases heq : leastGE f r i ω = 0

Result:
case pos
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : leastGE f r i ω = 0
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

case neg
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Proof state:
case pos
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : leastGE f r i ω = 0
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Tactic:
rw [heq, hf0, Pi.zero_apply]

Result:
case pos
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : leastGE f r i ω = 0
⊢ 0 ≤ r + ↑R

Proof state:
case pos
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : leastGE f r i ω = 0
⊢ 0 ≤ r + ↑R

Tactic:
exact add_nonneg hr R.coe_nonneg

Result:
no goals

Proof state:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
⊢ f (leastGE f r i ω) ω ≤ r + ↑R

Tactic:
rw [hk, add_comm, ← sub_le_iff_le_add]

Result:
case neg.intro
Ω : Type u_1
m0 : MeasurableSpace Ω
μ : Measure Ω
f : ℕ → Ω → ℝ
r : ℝ
R : ℝ≥0
hr : 0 ≤ r
hf0 : f 0 = 0
hbdd : ∀ᵐ (ω : Ω) ∂μ, ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
i : ℕ
ω : Ω
hbddω : ∀ (i : ℕ), |f (i + 1) ω - f i ω| ≤ ↑R
heq : ¬leastGE f r i ω = 0
k : ℕ
hk : leastGE f r i ω = k.succ
⊢ f k.succ ω - r ≤ ↑R