-- Mathlib/Analysis/Calculus/ContDiff/Defs.lean
theorem contDiffWithinAt_zero (hx : x ∈ s) :
    ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x ↔ ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Proof state:
case mpr.intro.intro
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[s] x
hu : ContinuousOn f (s ∩ u)
h' : x ∈ s ∩ u
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f (s ∩ u) x

Tactic:
exact (contDiffOn_zero.mpr hu).contDiffWithinAt h'

Result:
no goals

Proof state:
case mp
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
⊢ ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Tactic:
obtain ⟨u, H, p, hp⟩ := h 0 le_rfl

Result:
case mp.intro.intro.intro
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑0) f p u
⊢ ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑0) f p u
⊢ ContinuousOn f (s ∩ u)

Tactic:
simp only [Nat.cast_zero, hasFTaylorSeriesUpToOn_zero_iff] at hp

Result:
case mp.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : ContinuousOn f u ∧ ∀ x ∈ u, (p x 0).curry0 = f x
⊢ ContinuousOn f (s ∩ u)

Proof state:
case mp.intro.intro.intro
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑0) f p u
⊢ ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Tactic:
refine ⟨u, ?_, ?_⟩

Result:
case mp.intro.intro.intro.refine_1
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑0) f p u
⊢ u ∈ 𝓝[s] x

case mp.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑0) f p u
⊢ ContinuousOn f (s ∩ u)

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : ContinuousOn f u ∧ ∀ x ∈ u, (p x 0).curry0 = f x
⊢ ContinuousOn f (s ∩ u)

Tactic:
exact hp.1.mono inter_subset_right

Result:
no goals

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.refine_1
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[insert x s] x
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
hp : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑0) f p u
⊢ u ∈ 𝓝[s] x

Tactic:
simpa [hx] using H

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x ↔ ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Tactic:
constructor

Result:
case mp
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x → ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

case mpr
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
⊢ (∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)) → ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x

Proof state:
case mpr
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
⊢ (∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)) → ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x

Tactic:
rintro ⟨u, H, hu⟩

Result:
case mpr.intro.intro
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[s] x
hu : ContinuousOn f (s ∩ u)
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x

Proof state:
case mp
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x → ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Tactic:
intro h

Result:
case mp
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
h : ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x
⊢ ∃ u ∈ 𝓝[s] x, ContinuousOn f (s ∩ u)

Proof state:
case mpr.intro.intro
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[s] x
hu : ContinuousOn f (s ∩ u)
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f s x

Tactic:
rw [← contDiffWithinAt_inter' H]

Result:
case mpr.intro.intro
𝕜 : Type u
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
s : Set E
f : E → F
x : E
hx : x ∈ s
u : Set E
H : u ∈ 𝓝[s] x
hu : ContinuousOn f (s ∩ u)
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 0 f (s ∩ u) x