-- Mathlib/Geometry/Manifold/VectorField.lean
lemma eventuallyEq_mpullback_mpullbackWithin_extChartAt (V : Π (x : M), TangentSpace I x) :
    V =ᶠ[𝓝[s] x] mpullback I 𝓘(𝕜, E) (extChartAt I x)
      (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (extChartAt I x).symm V (range I))

Proof state:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
y : M
hy : y ∈ (extChartAt I x).source
⊢ V y = mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I)) y

Tactic:
have A : (extChartAt I x).symm (extChartAt I x y) = y := (extChartAt I x).left_inv hy

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
y : M
hy : y ∈ (extChartAt I x).source
A : ↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) y) = y
⊢ V y = mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I)) y

Proof state:
case a
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
⊢ {x_1 |
      (fun x_2 =>
          V x_2 =
            mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I))
              x_2)
        x_1} ∈
    𝓝 x

Tactic:
filter_upwards [extChartAt_source_mem_nhds (I := I) x] with y hy

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
y : M
hy : y ∈ (extChartAt I x).source
⊢ V y = mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I)) y

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
⊢ V =ᶠ[𝓝[s] x] mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I))

Tactic:
apply nhdsWithin_le_nhds

Result:
case a
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
⊢ {x_1 |
      (fun x_2 =>
          V x_2 =
            mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I))
              x_2)
        x_1} ∈
    𝓝 x

Proof state:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
y : M
hy : y ∈ (extChartAt I x).source
A : ↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) y) = y
⊢ V y = (ContinuousLinearMap.id 𝕜 (TangentSpace I y)).inverse (V y)

Tactic:
simp only [ContinuousLinearMap.inverse_id, ContinuousLinearMap.coe_id', id_eq]

Result:
no goals

Proof state:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
y : M
hy : y ∈ (extChartAt I x).source
A : ↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) y) = y
⊢ V y = mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I)) y

Tactic:
rw [mpullback_apply, mpullbackWithin_apply,
  ← (isInvertible_mfderiv_extChartAt hy).inverse_comp_apply_of_right,
  mfderivWithin_extChartAt_symm_comp_mfderiv_extChartAt' hy, A]

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
inst✝ : IsManifold I 1 M
V : (x : M) → TangentSpace I x
y : M
hy : y ∈ (extChartAt I x).source
A : ↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) y) = y
⊢ V y = (ContinuousLinearMap.id 𝕜 (TangentSpace I y)).inverse (V y)