-- Mathlib/MeasureTheory/Function/AEEqOfIntegral.lean
theorem ae_eq_zero_of_forall_dual_of_isSeparable [NormedAddCommGroup E] [NormedSpace 𝕜 E]
    {t : Set E} (ht : TopologicalSpace.IsSeparable t) {f : α → E}
    (hf : ∀ c : Dual 𝕜 E, (fun x => ⟪f x, c⟫) =ᵐ[μ] 0) (h't : ∀ᵐ x ∂μ, f x ∈ t) : f =ᵐ[μ] 0

Proof state:
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : ↑d
hx : dist a ↑x < ‖a‖ / 2
⊢ (s x) a ≠ 0

Tactic:
have I : ‖a‖ / 2 < ‖(x : E)‖ := by
  have : ‖a‖ ≤ ‖(x : E)‖ + ‖a - x‖ := norm_le_insert' _ _
  have : ‖a - x‖ < ‖a‖ / 2 := by rwa [dist_eq_norm] at hx
  linarith

Result:
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : ↑d
hx : dist a ↑x < ‖a‖ / 2
I : ‖a‖ / 2 < ‖↑x‖
⊢ (s x) a ≠ 0

Proof state:
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this✝¹ : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : ↑d
hx : dist a ↑x < ‖a‖ / 2
this✝ : ‖a‖ ≤ ‖↑x‖ + ‖a - ↑x‖
this : ‖a - ↑x‖ < ‖a‖ / 2
⊢ ‖a‖ / 2 < ‖↑x‖

Tactic:
linarith

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : ↑d
hx : dist a ↑x < ‖a‖ / 2
⊢ ‖a‖ / 2 < ‖↑x‖

Tactic:
have : ‖a‖ ≤ ‖(x : E)‖ + ‖a - x‖ := norm_le_insert' _ _

Result:
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this✝ : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : ↑d
hx : dist a ↑x < ‖a‖ / 2
this : ‖a‖ ≤ ‖↑x‖ + ‖a - ↑x‖
⊢ ‖a‖ / 2 < ‖↑x‖

Proof state:
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
⊢ ∃ x, (s x) a ≠ 0

Tactic:
obtain ⟨x, hx⟩ : ∃ x : d, dist a x < ‖a‖ / 2 := by
  rcases Metric.mem_closure_iff.1 a_mem (‖a‖ / 2) (half_pos a_pos) with ⟨x, h'x, hx⟩
  exact ⟨⟨x, h'x⟩, hx⟩

Result:
case intro
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : ↑d
hx : dist a ↑x < ‖a‖ / 2
⊢ ∃ x, (s x) a ≠ 0

Proof state:
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
A : ∀ a ∈ t, (∀ (x : ↑d), (s x) a = 0) → a = 0
hfs : ∀ (y : ↑d), ∀ᵐ (x : α) ∂μ, (s y) (f x) = 0
hf' : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ∀ (y : ↑d), (s y) (f x) = 0
⊢ f =ᶠ[ae μ] 0

Tactic:
filter_upwards [hf', h't] with x hx h'x

Result:
case h
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
A : ∀ a ∈ t, (∀ (x : ↑d), (s x) a = 0) → a = 0
hfs : ∀ (y : ↑d), ∀ᵐ (x : α) ∂μ, (s y) (f x) = 0
hf' : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ∀ (y : ↑d), (s y) (f x) = 0
x : α
hx : ∀ (y : ↑d), (s y) (f x) = 0
h'x : f x ∈ t
⊢ f x = 0 x

Proof state:
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this✝ : Encodable ↑d
this : ∀ (x : ↑d), ∃ g, ‖g‖ ≤ 1 ∧ g ↑x = ↑‖↑x‖
⊢ f =ᶠ[ae μ] 0

Tactic:
choose s hs using this

Result:
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
⊢ f =ᶠ[ae μ] 0

Proof state:
case intro.intro
α : Type u_1
E : Type u_2
𝕜 : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 E
t : Set E
f : α → E
hf : ∀ (c : Dual 𝕜 E), (fun x => c (f x)) =ᶠ[ae μ] 0
h't : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, f x ∈ t
d : Set E
d_count : d.Countable
hd : t ⊆ closure d
this : Encodable ↑d
s : ↑d → E →L[𝕜] 𝕜
hs : ∀ (x : ↑d), ‖s x‖ ≤ 1 ∧ (s x) ↑x = ↑‖↑x‖
a : E
hat : a ∈ t
ha : a ≠ 0
a_pos : 0 < ‖a‖
a_mem : a ∈ closure d
x : E
h'x : x ∈ d
hx : dist a x < ‖a‖ / 2
⊢ ∃ x, dist a ↑x < ‖a‖ / 2

Tactic:
exact ⟨⟨x, h'x⟩, hx⟩

Result:
no goals