-- Mathlib/Algebra/Group/UniqueProds/Basic.lean
theorem toTwoUniqueProds_of_group {G}
    [Group G] [UniqueProds G] : TwoUniqueProds G where
  uniqueMul_of_one_lt_card {A B} hc

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc✝ : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu : UniqueMul A B a b
C : Finset G := map { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } A
D : Finset G := map { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } B
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
hC : 1 ∈ C
hD : 1 ∈ D
a0 : G
ha0 : a0 ∈ A
hc : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ∈ C
b0 : G
hb0 : b0 ∈ B
hd : { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ∈ D
hne : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ≠ 1 ∨ { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ≠ 1
hu' : UniqueMul C D ({ toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0) ({ toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0)
⊢ (a0, b0) ≠ (a, b)

Tactic:
simp_rw [Function.Embedding.coeFn_mk, Ne, inv_mul_eq_one, mul_inv_eq_one] at hne

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc✝ : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu : UniqueMul A B a b
C : Finset G := map { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } A
D : Finset G := map { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } B
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
hC : 1 ∈ C
hD : 1 ∈ D
a0 : G
ha0 : a0 ∈ A
hc : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ∈ C
b0 : G
hb0 : b0 ∈ B
hd : { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ∈ D
hu' : UniqueMul C D ({ toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0) ({ toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0)
hne : ¬a = a0 ∨ ¬b0 = b
⊢ (a0, b0) ≠ (a, b)

Proof state:
case pos
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu✝ : UniqueMul A B a b
x✝ : Mul (Finset G) := Finset.mul
D : Finset G
hD : 1 ∈ D
C : Finset G
hC : 1 ∈ C
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
d1 : G
hd1 : d1 ∈ D
c2 : G
hc2 : c2 ∈ C
hc1 : 1 ∈ C
hd2 : 1 ∈ D
h21 : c2 ≠ 1 ∨ d1 ≠ 1
c4 d4 : G
hc4 : c4 ∈ C
hd4 : d4 ∈ D
he : c4 * d4 = c2 * d1
hu : d4⁻¹ * 1 * (1 * c4⁻¹) = d1⁻¹ * 1 * (1 * c2⁻¹) → d4⁻¹ * 1 = d1⁻¹ * 1 ∧ 1 * c4⁻¹ = 1 * c2⁻¹
⊢ c4 = c2 ∧ d4 = d1

Tactic:
simpa only [mul_one, one_mul, ← mul_inv_rev, he, true_imp_iff, inv_inj, and_comm] using hu

Result:
no goals

Proof state:
case neg
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu✝ : UniqueMul A B a b
x✝ : Mul (Finset G) := Finset.mul
D : Finset G
hD : 1 ∈ D
C : Finset G
hC : 1 ∈ C
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
d1 : G
hd1 : d1 ∈ D
c2 : G
hc2 : c2 ∈ C
hc1 : 1 ∈ C
hd2 : 1 ∈ D
hu :
  ∀ ⦃a b : G⦄,
    (∃ y, (∃ a ∈ D, a⁻¹ = y) ∧ ∃ z ∈ C, y * z = a) →
      (∃ y ∈ D, ∃ z, (∃ a ∈ C, a⁻¹ = z) ∧ y * z = b) → a * b = d1⁻¹ * 1 * (1 * c2⁻¹) → a = d1⁻¹ * 1 ∧ b = 1 * c2⁻¹
h21 : ¬(c2 ≠ 1 ∨ d1 ≠ 1)
⊢ ∃ c ∈ C, ∃ d ∈ D, (c ≠ 1 ∨ d ≠ 1) ∧ UniqueMul C D c d

Tactic:
push_neg at h21

Result:
case neg
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu✝ : UniqueMul A B a b
x✝ : Mul (Finset G) := Finset.mul
D : Finset G
hD : 1 ∈ D
C : Finset G
hC : 1 ∈ C
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
d1 : G
hd1 : d1 ∈ D
c2 : G
hc2 : c2 ∈ C
hc1 : 1 ∈ C
hd2 : 1 ∈ D
hu :
  ∀ ⦃a b : G⦄,
    (∃ y, (∃ a ∈ D, a⁻¹ = y) ∧ ∃ z ∈ C, y * z = a) →
      (∃ y ∈ D, ∃ z, (∃ a ∈ C, a⁻¹ = z) ∧ y * z = b) → a * b = d1⁻¹ * 1 * (1 * c2⁻¹) → a = d1⁻¹ * 1 ∧ b = 1 * c2⁻¹
h21 : c2 = 1 ∧ d1 = 1
⊢ ∃ c ∈ C, ∃ d ∈ D, (c ≠ 1 ∨ d ≠ 1) ∧ UniqueMul C D c d

Proof state:
case pos
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu✝ : UniqueMul A B a b
x✝ : Mul (Finset G) := Finset.mul
D : Finset G
hD : 1 ∈ D
C : Finset G
hC : 1 ∈ C
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
d1 : G
hd1 : d1 ∈ D
c1 : G
hc1 : c1 ∈ C
d2 : G
hd2 : d2 ∈ D
c2 : G
hc2 : c2 ∈ C
hu :
  ∀ ⦃a b : G⦄,
    (∃ y, (∃ a ∈ D, a⁻¹ = y) ∧ ∃ z ∈ C, y * z = a) →
      (∃ y ∈ D, ∃ z, (∃ a ∈ C, a⁻¹ = z) ∧ y * z = b) → a * b = d1⁻¹ * c1 * (d2 * c2⁻¹) → a = d1⁻¹ * c1 ∧ b = d2 * c2⁻¹
h12 : c1 ≠ 1 ∨ d2 ≠ 1
c3 d3 : G
hc3 : c3 ∈ C
hd3 : d3 ∈ D
he : c3 * d3 = c1 * d2
⊢ c3 = c1 ∧ d3 = d2

Tactic:
specialize hu ⟨_, ⟨_, hd1, rfl⟩, _, hc3, rfl⟩ ⟨_, hd3, _, ⟨_, hc2, rfl⟩, rfl⟩

Result:
case pos
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu✝ : UniqueMul A B a b
x✝ : Mul (Finset G) := Finset.mul
D : Finset G
hD : 1 ∈ D
C : Finset G
hC : 1 ∈ C
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
d1 : G
hd1 : d1 ∈ D
c1 : G
hc1 : c1 ∈ C
d2 : G
hd2 : d2 ∈ D
c2 : G
hc2 : c2 ∈ C
h12 : c1 ≠ 1 ∨ d2 ≠ 1
c3 d3 : G
hc3 : c3 ∈ C
hd3 : d3 ∈ D
he : c3 * d3 = c1 * d2
hu : d1⁻¹ * c3 * (d3 * c2⁻¹) = d1⁻¹ * c1 * (d2 * c2⁻¹) → d1⁻¹ * c3 = d1⁻¹ * c1 ∧ d3 * c2⁻¹ = d2 * c2⁻¹
⊢ c3 = c1 ∧ d3 = d2

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc✝ : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu : UniqueMul A B a b
C : Finset G := map { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } A
D : Finset G := map { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } B
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
hC : 1 ∈ C
hD : 1 ∈ D
a0 : G
ha0 : a0 ∈ A
hc : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ∈ C
b0 : G
hb0 : b0 ∈ B
hd : { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ∈ D
hne : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ≠ 1 ∨ { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ≠ 1
hu' : UniqueMul C D ({ toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0) ({ toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0)
⊢ ∃ p1,
    (p1.1 ∈ A ∧ p1.2 ∈ B) ∧ ∃ p2, (p2.1 ∈ A ∧ p2.2 ∈ B) ∧ p1 ≠ p2 ∧ UniqueMul A B p1.1 p1.2 ∧ UniqueMul A B p2.1 p2.2

Tactic:
refine ⟨(_, _), ⟨ha0, hb0⟩, (a, b), ⟨ha, hb⟩, ?_, fun a' b' ha' hb' he => ?_, hu⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc✝ : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu : UniqueMul A B a b
C : Finset G := map { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } A
D : Finset G := map { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } B
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
hC : 1 ∈ C
hD : 1 ∈ D
a0 : G
ha0 : a0 ∈ A
hc : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ∈ C
b0 : G
hb0 : b0 ∈ B
hd : { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ∈ D
hne : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ≠ 1 ∨ { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ≠ 1
hu' : UniqueMul C D ({ toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0) ({ toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0)
⊢ (a0, b0) ≠ (a, b)

case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.refine_2
G : Type u_1
inst✝¹ : Group G
inst✝ : UniqueProds G
A B : Finset G
hc✝ : A.Nonempty ∧ B.Nonempty ∧ (1 < #A ∨ 1 < #B)
a : G
ha : a ∈ A
b : G
hb : b ∈ B
hu : UniqueMul A B a b
C : Finset G := map { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } A
D : Finset G := map { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } B
hcard : 1 < #C ∨ 1 < #D
hC : 1 ∈ C
hD : 1 ∈ D
a0 : G
ha0 : a0 ∈ A
hc : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ∈ C
b0 : G
hb0 : b0 ∈ B
hd : { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ∈ D
hne : { toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0 ≠ 1 ∨ { toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0 ≠ 1
hu' : UniqueMul C D ({ toFun := fun x => a⁻¹ * x, inj' := ⋯ } a0) ({ toFun := fun x => x * b⁻¹, inj' := ⋯ } b0)
a' b' : G
ha' : a' ∈ A
hb' : b' ∈ B
he : a' * b' = (a0, b0).1 * (a0, b0).2
⊢ a' = (a0, b0).1 ∧ b' = (a0, b0).2