-- Mathlib/Analysis/Normed/Lp/lpSpace.lean
theorem norm_sum_single (hp : 0 < p.toReal) (f : ∀ i, E i) (s : Finset α) :
    ‖∑ i ∈ s, lp.single p i (f i)‖ ^ p.toReal = ∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
⊢ HasSum (fun i => ‖↑(∑ i ∈ s, lp.single p i (f i)) i‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Tactic:
simp only [lp.coeFn_single, coeFn_sum, Finset.sum_apply, Finset.sum_pi_single]

Result:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
⊢ HasSum (fun i => ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
⊢ HasSum (fun i => ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Tactic:
have h : ∀ i ∉ s, ‖ite (i ∈ s) (f i) 0‖ ^ p.toReal = 0 := fun i hi ↦ by
  simp [if_neg hi, Real.zero_rpow hp.ne']

Result:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
⊢ HasSum (fun i => ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
i : α
hi : i ∈ s
⊢ ‖f i‖ ^ p.toReal = ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal

Tactic:
rw [if_pos hi]

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
⊢ ∀ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal = ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal

Tactic:
intro i hi

Result:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
i : α
hi : i ∈ s
⊢ ‖f i‖ ^ p.toReal = ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
h' : ∀ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal = ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal
⊢ HasSum (fun i => ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Tactic:
simpa [Finset.sum_congr rfl h'] using hasSum_sum_of_ne_finset_zero h

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
⊢ HasSum (fun i => ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Tactic:
have h' : ∀ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal = ‖ite (i ∈ s) (f i) 0‖ ^ p.toReal := by
  intro i hi
  rw [if_pos hi]

Result:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
h : ∀ i ∉ s, ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0
h' : ∀ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal = ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal
⊢ HasSum (fun i => ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
⊢ ‖∑ i ∈ s, lp.single p i (f i)‖ ^ p.toReal = ∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal

Tactic:
refine (hasSum_norm hp (∑ i ∈ s, lp.single p i (f i))).unique ?_

Result:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
⊢ HasSum (fun i => ‖↑(∑ i ∈ s, lp.single p i (f i)) i‖ ^ p.toReal) (∑ i ∈ s, ‖f i‖ ^ p.toReal)

Proof state:
α : Type u_3
E : α → Type u_4
p : ℝ≥0∞
inst✝¹ : (i : α) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝ : DecidableEq α
hp : 0 < p.toReal
f : (i : α) → E i
s : Finset α
i : α
hi : i ∉ s
⊢ ‖if i ∈ s then f i else 0‖ ^ p.toReal = 0

Tactic:
simp [if_neg hi, Real.zero_rpow hp.ne']

Result:
no goals