-- Mathlib/SetTheory/Ordinal/Notation.lean
theorem repr_opow_aux₂ {a0 a'} [N0 : NF a0] [Na' : NF a'] (m : ℕ) (d : ω ∣ repr a')
    (e0 : repr a0 ≠ 0) (h : repr a' + m < (ω ^ repr a0)) (n : ℕ+) (k : ℕ) :
    let R := repr (opowAux 0 a0 (oadd a0 n a' * ofNat m) k m)
    (k ≠ 0 → R < ((ω ^ repr a0) ^ succ (k : Ordinal))) ∧
      ((ω ^ repr a0) ^ (k : Ordinal)) * ((ω ^ repr a0) * (n : ℕ) + repr a') + R =
        ((ω ^ repr a0) * (n : ℕ) + repr a' + m) ^ succ (k : Ordinal)

Proof state:
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑m) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑m) + R
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
Rl : R < ω ^ (a0.repr * succ ↑k)
⊢ (ω0 ^ ↑k * α' + R) * α' + (ω0 ^ ↑k * α' + R) * ↑m = (α' + ↑m) ^ succ ↑k.succ

Tactic:
rw [← mul_add, natCast_succ, opow_succ, IH.2]

Result:
no goals

Proof state:
case succ
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑m) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑m) + R
⊢ (k + 1 ≠ 0 → R' < (ω ^ a0.repr) ^ succ ↑(k + 1)) ∧
    (ω ^ a0.repr) ^ ↑(k + 1) * (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr) + R' = (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ succ ↑(k + 1)

Tactic:
have α0 : 0 < α' := by simpa [lt_def, repr] using oadd_pos a0 n a'

Result:
case succ
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑m) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑m) + R
α0 : 0 < α'
⊢ (k + 1 ≠ 0 → R' < (ω ^ a0.repr) ^ succ ↑(k + 1)) ∧
    (ω ^ a0.repr) ^ ↑(k + 1) * (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr) + R' = (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ succ ↑(k + 1)

Proof state:
case succ.refine_2.e_a.succ.ba
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
n✝ : ℕ
h : a'.repr + ↑(n✝ + 1) < ω ^ a0.repr
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(n✝ + 1)) (k + 1) (n✝ + 1)).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(n✝ + 1)) k (n✝ + 1)).repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑(n✝ + 1)) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑(n✝ + 1)) + R
Rl : R < ω ^ (a0.repr * succ ↑k)
⊢ ω ^ (a0.repr * succ ↑k) ≤ ω0 ^ ↑k * α'

Tactic:
rw [opow_mul, opow_succ]

Result:
case succ.refine_2.e_a.succ.ba
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
n✝ : ℕ
h : a'.repr + ↑(n✝ + 1) < ω ^ a0.repr
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(n✝ + 1)) (k + 1) (n✝ + 1)).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(n✝ + 1)) k (n✝ + 1)).repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑(n✝ + 1)) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑(n✝ + 1)) + R
Rl : R < ω ^ (a0.repr * succ ↑k)
⊢ (ω ^ a0.repr) ^ ↑k * ω ^ a0.repr ≤ ω0 ^ ↑k * α'

Proof state:
case succ
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
IH :
  let R' := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr;
  (k ≠ 0 → R' < (ω ^ a0.repr) ^ succ ↑k) ∧
    (ω ^ a0.repr) ^ ↑k * (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr) + R' = (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ succ ↑k
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
⊢ (k + 1 ≠ 0 → R' < (ω ^ a0.repr) ^ succ ↑(k + 1)) ∧
    (ω ^ a0.repr) ^ ↑(k + 1) * (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr) + R' = (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ succ ↑(k + 1)

Tactic:
change (k ≠ 0 → R < (ω0 ^ succ (k : Ordinal))) ∧ (ω0 ^ (k : Ordinal)) * α' + R
  = (α' + m) ^ (succ ↑k : Ordinal) at IH

Result:
case succ
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑m) ^ succ ↑k
⊢ (k + 1 ≠ 0 → R' < (ω ^ a0.repr) ^ succ ↑(k + 1)) ∧
    (ω ^ a0.repr) ^ ↑(k + 1) * (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr) + R' = (ω ^ a0.repr * ↑↑n + a'.repr + ↑m) ^ succ ↑(k + 1)

Proof state:
case succ.refine_1.a
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0✝ : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑m) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑m) + R
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
Rl : R < ω ^ (a0.repr * succ ↑k)
x✝ : k + 1 ≠ 0
e0 : 0 < a0.repr
rr0 : 0 < a0.repr + a0.repr
⊢ R < ω ^ (a0.repr * succ ↑k.succ)

Tactic:
exact
  lt_of_lt_of_le Rl
    (opow_le_opow_right omega0_pos <|
      mul_le_mul_left' (succ_le_succ_iff.2 (Nat.cast_le.2 (le_of_lt k.lt_succ_self))) _)

Result:
no goals

Proof state:
case neg
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
m : ℕ
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
h : a'.repr + ↑m < ω ^ a0.repr
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) (k + 1) m).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑m) k m).repr
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑m) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑m) + R
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
k0 : ¬k = 0
⊢ R < (ω ^ a0.repr) ^ succ ↑k

Tactic:
exact IH.1 k0

Result:
no goals

Proof state:
case pos.succ
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
k0 : k = 0
m : ℕ
h : a'.repr + ↑(m + 1) < ω ^ a0.repr
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(m + 1)) (k + 1) (m + 1)).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(m + 1)) k (m + 1)).repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑(m + 1)) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑(m + 1)) + R
⊢ succ ↑m < ω

Tactic:
rw [← add_one_eq_succ, ← Nat.cast_succ]

Result:
case pos.succ
a0 a' : ONote
N0 : a0.NF
Na' : a'.NF
d : ω ∣ a'.repr
e0 : a0.repr ≠ 0
n : ℕ+
No : (a0.oadd n a').NF
k : ℕ
ω0 : Ordinal.{0} := ω ^ a0.repr
α' : Ordinal.{0} := ω0 * ↑↑n + a'.repr
α0 : 0 < α'
ω00 : 0 < ω0 ^ ↑k
k0 : k = 0
m : ℕ
h : a'.repr + ↑(m + 1) < ω ^ a0.repr
R' : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(m + 1)) (k + 1) (m + 1)).repr
R : Ordinal.{0} := (opowAux 0 a0 (a0.oadd n a' * ↑(m + 1)) k (m + 1)).repr
IH : (k ≠ 0 → R < ω0 ^ succ ↑k) ∧ ω0 ^ ↑k * α' + R = (α' + ↑(m + 1)) ^ succ ↑k
RR : R' = ω0 ^ ↑k * (α' * ↑(m + 1)) + R
⊢ ↑m.succ < ω