-- Mathlib/Analysis/Calculus/FDeriv/Measurable.lean
theorem D_subset_differentiable_set {K : Set (E →L[𝕜] F)} (hK : IsComplete K) :
    D f K ⊆ { x | DifferentiableAt 𝕜 f x ∧ fderiv 𝕜 f x ∈ K }

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
P : ∀ {n : ℕ}, 0 < (1 / 2) ^ n
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
x : E
hx : x ∈ D f K
n : ℕ → ℕ
L : ℕ → ℕ → ℕ → E →L[𝕜] F
hn :
  ∀ (e p q : ℕ),
    n e ≤ p →
      n e ≤ q → L e p q ∈ K ∧ x ∈ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ p) ((1 / 2) ^ e) ∩ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ q) ((1 / 2) ^ e)
M :
  ∀ (e p q e' p' q' : ℕ),
    n e ≤ p → n e ≤ q → n e' ≤ p' → n e' ≤ q' → e ≤ e' → ‖L e p q - L e' p' q'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
L0 : ℕ → E →L[𝕜] F := fun e => L e (n e) (n e)
this : CauchySeq L0
f' : E →L[𝕜] F
f'K : f' ∈ K
hf' : Tendsto L0 atTop (𝓝 f')
Lf' : ∀ (e p : ℕ), n e ≤ p → ‖L e (n e) p - f'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
pos : 0 < 4 + 12 * ‖c‖
e : ℕ
he : (1 / 2) ^ e < ε / (4 + 12 * ‖c‖)
y : E
hy : y ∈ ball 0 ((1 / 2) ^ (n e + 1))
y_pos : ¬y = 0
yzero : 0 < ‖y‖
y_lt : ‖y‖ < (1 / 2) ^ (n e + 1)
yone : ‖y‖ ≤ 1
k : ℕ
k_gt : n e < k
m : ℕ := k - 1
h'k : ‖y‖ ≤ (1 / 2) ^ (m + 1)
hk : (1 / 2) ^ (m + 1 + 1) < ‖y‖
m_ge : n e ≤ m
km : k = m + 1
J1 : ‖f (x + y) - f x - (L e (n e) m) (x + y - x)‖ ≤ (1 / 2) ^ e * (1 / 2) ^ m
J2 : ‖f (x + y) - f x - (L e (n e) m) y‖ ≤ 4 * (1 / 2) ^ e * ‖y‖
⊢ f (x + y) - f x - f' y = f (x + y) - f x - (L e (n e) m) y + (L e (n e) m - f') y

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
P : ∀ {n : ℕ}, 0 < (1 / 2) ^ n
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
x : E
hx : x ∈ D f K
n : ℕ → ℕ
L : ℕ → ℕ → ℕ → E →L[𝕜] F
hn :
  ∀ (e p q : ℕ),
    n e ≤ p →
      n e ≤ q → L e p q ∈ K ∧ x ∈ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ p) ((1 / 2) ^ e) ∩ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ q) ((1 / 2) ^ e)
M :
  ∀ (e p q e' p' q' : ℕ),
    n e ≤ p → n e ≤ q → n e' ≤ p' → n e' ≤ q' → e ≤ e' → ‖L e p q - L e' p' q'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
L0 : ℕ → E →L[𝕜] F := fun e => L e (n e) (n e)
this : CauchySeq L0
f' : E →L[𝕜] F
f'K : f' ∈ K
hf' : Tendsto L0 atTop (𝓝 f')
Lf' : ∀ (e p : ℕ), n e ≤ p → ‖L e (n e) p - f'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
pos : 0 < 4 + 12 * ‖c‖
e : ℕ
he : (1 / 2) ^ e < ε / (4 + 12 * ‖c‖)
y : E
hy : y ∈ ball 0 ((1 / 2) ^ (n e + 1))
y_pos : ¬y = 0
yzero : 0 < ‖y‖
y_lt : ‖y‖ < (1 / 2) ^ (n e + 1)
yone : ‖y‖ ≤ 1
k : ℕ
k_gt : n e < k
m : ℕ := k - 1
h'k : ‖y‖ ≤ (1 / 2) ^ (m + 1)
hk : (1 / 2) ^ (m + 1 + 1) < ‖y‖
m_ge : n e ≤ m
km : k = m + 1
J1 : ‖f (x + y) - f x - (L e (n e) m) (x + y - x)‖ ≤ (1 / 2) ^ e * (1 / 2) ^ m
J2 : ‖f (x + y) - f x - (L e (n e) m) y‖ ≤ 4 * (1 / 2) ^ e * ‖y‖
⊢ ‖L e (n e) m - f'‖ * ‖y‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e * ‖y‖

Tactic:
gcongr

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
P : ∀ {n : ℕ}, 0 < (1 / 2) ^ n
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
x : E
hx : x ∈ D f K
n : ℕ → ℕ
L : ℕ → ℕ → ℕ → E →L[𝕜] F
hn :
  ∀ (e p q : ℕ),
    n e ≤ p →
      n e ≤ q → L e p q ∈ K ∧ x ∈ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ p) ((1 / 2) ^ e) ∩ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ q) ((1 / 2) ^ e)
M :
  ∀ (e p q e' p' q' : ℕ),
    n e ≤ p → n e ≤ q → n e' ≤ p' → n e' ≤ q' → e ≤ e' → ‖L e p q - L e' p' q'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
L0 : ℕ → E →L[𝕜] F := fun e => L e (n e) (n e)
this : CauchySeq L0
f' : E →L[𝕜] F
f'K : f' ∈ K
hf' : Tendsto L0 atTop (𝓝 f')
Lf' : ∀ (e p : ℕ), n e ≤ p → ‖L e (n e) p - f'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
pos : 0 < 4 + 12 * ‖c‖
e : ℕ
he : (1 / 2) ^ e < ε / (4 + 12 * ‖c‖)
y : E
hy : y ∈ ball 0 ((1 / 2) ^ (n e + 1))
y_pos : ¬y = 0
yzero : 0 < ‖y‖
y_lt : ‖y‖ < (1 / 2) ^ (n e + 1)
yone : ‖y‖ ≤ 1
k : ℕ
k_gt : n e < k
m : ℕ := k - 1
h'k : ‖y‖ ≤ (1 / 2) ^ (m + 1)
hk : (1 / 2) ^ (m + 1 + 1) < ‖y‖
m_ge : n e ≤ m
km : k = m + 1
J1 : ‖f (x + y) - f x - (L e (n e) m) (x + y - x)‖ ≤ (1 / 2) ^ e * (1 / 2) ^ m
J2 : ‖f (x + y) - f x - (L e (n e) m) y‖ ≤ 4 * (1 / 2) ^ e * ‖y‖
⊢ ‖L e (n e) m - f'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
⊢ D f K ⊆ {x | DifferentiableAt 𝕜 f x ∧ fderiv 𝕜 f x ∈ K}

Tactic:
have P : ∀ {n : ℕ}, (0 : ℝ) < (1 / 2) ^ n := fun {n} => pow_pos (by norm_num) n

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
P : ∀ {n : ℕ}, 0 < (1 / 2) ^ n
⊢ D f K ⊆ {x | DifferentiableAt 𝕜 f x ∧ fderiv 𝕜 f x ∈ K}

Proof state:
case intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
P : ∀ {n : ℕ}, 0 < (1 / 2) ^ n
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
x : E
hx : x ∈ D f K
n : ℕ → ℕ
L : ℕ → ℕ → ℕ → E →L[𝕜] F
hn :
  ∀ (e p q : ℕ),
    n e ≤ p →
      n e ≤ q → L e p q ∈ K ∧ x ∈ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ p) ((1 / 2) ^ e) ∩ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ q) ((1 / 2) ^ e)
M :
  ∀ (e p q e' p' q' : ℕ),
    n e ≤ p → n e ≤ q → n e' ≤ p' → n e' ≤ q' → e ≤ e' → ‖L e p q - L e' p' q'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
L0 : ℕ → E →L[𝕜] F := fun e => L e (n e) (n e)
this : CauchySeq L0
f' : E →L[𝕜] F
f'K : f' ∈ K
hf' : Tendsto L0 atTop (𝓝 f')
⊢ x ∈ {x | DifferentiableAt 𝕜 f x ∧ fderiv 𝕜 f x ∈ K}

Tactic:
have Lf' : ∀ e p, n e ≤ p → ‖L e (n e) p - f'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e := by
  intro e p hp
  apply le_of_tendsto (tendsto_const_nhds.sub hf').norm
  rw [eventually_atTop]
  exact ⟨e, fun e' he' => M _ _ _ _ _ _ le_rfl hp le_rfl le_rfl he'⟩

Result:
case intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
f : E → F
K : Set (E →L[𝕜] F)
hK : IsComplete K
P : ∀ {n : ℕ}, 0 < (1 / 2) ^ n
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
x : E
hx : x ∈ D f K
n : ℕ → ℕ
L : ℕ → ℕ → ℕ → E →L[𝕜] F
hn :
  ∀ (e p q : ℕ),
    n e ≤ p →
      n e ≤ q → L e p q ∈ K ∧ x ∈ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ p) ((1 / 2) ^ e) ∩ A f (L e p q) ((1 / 2) ^ q) ((1 / 2) ^ e)
M :
  ∀ (e p q e' p' q' : ℕ),
    n e ≤ p → n e ≤ q → n e' ≤ p' → n e' ≤ q' → e ≤ e' → ‖L e p q - L e' p' q'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
L0 : ℕ → E →L[𝕜] F := fun e => L e (n e) (n e)
this : CauchySeq L0
f' : E →L[𝕜] F
f'K : f' ∈ K
hf' : Tendsto L0 atTop (𝓝 f')
Lf' : ∀ (e p : ℕ), n e ≤ p → ‖L e (n e) p - f'‖ ≤ 12 * ‖c‖ * (1 / 2) ^ e
⊢ x ∈ {x | DifferentiableAt 𝕜 f x ∧ fderiv 𝕜 f x ∈ K}