-- Mathlib/Analysis/Calculus/FDeriv/Analytic.lean
theorem HasFPowerSeriesWithinOnBall.fderivWithin_of_mem_of_analyticOn
    (hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r)
    (h : AnalyticOn 𝕜 f s) (hs : UniqueDiffOn 𝕜 s) (hx : x ∈ s) :
    HasFPowerSeriesWithinOnBall (fderivWithin 𝕜 f s) p.derivSeries s x r

Proof state:
case hf'.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ DifferentiableWithinAt 𝕜 f s (x + y)

Tactic:
exact h.differentiableOn _ hy

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ HasSum (fun n => (p.derivSeries n) fun x => y) (fderivWithin 𝕜 f s (x + y))

Tactic:
apply hr.hasSum_derivSeries_of_hasFDerivWithinAt (by simpa [edist_zero_eq_enorm] using h'y) hy

Result:
case hf'
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ HasFDerivWithinAt f (fderivWithin 𝕜 f s (x + y)) (insert x s) (x + y)

case hu
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ UniqueDiffOn 𝕜 (insert x s)

Proof state:
case hf'
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ HasFDerivWithinAt f (fderivWithin 𝕜 f s (x + y)) (insert x s) (x + y)

Tactic:
rw [insert_eq_of_mem hx] at hy ⊢

Result:
case hf'
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ HasFDerivWithinAt f (fderivWithin 𝕜 f s (x + y)) s (x + y)

Proof state:
case hu
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ UniqueDiffOn 𝕜 (insert x s)

Tactic:
rwa [insert_eq_of_mem hx]

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
⊢ HasFPowerSeriesWithinOnBall (fderivWithin 𝕜 f s) p.derivSeries s x r

Tactic:
refine ⟨hr.r_le.trans p.radius_le_radius_derivSeries, hr.r_pos, fun {y} hy h'y ↦ ?_⟩

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ HasSum (fun n => (p.derivSeries n) fun x => y) (fderivWithin 𝕜 f s (x + y))

Proof state:
case hf'
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ HasFDerivWithinAt f (fderivWithin 𝕜 f s (x + y)) s (x + y)

Tactic:
apply DifferentiableWithinAt.hasFDerivWithinAt

Result:
case hf'.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ DifferentiableWithinAt 𝕜 f s (x + y)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type v
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
p : FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
r : ℝ≥0∞
f : E → F
x : E
s : Set E
hr : HasFPowerSeriesWithinOnBall f p s x r
h : AnalyticOn 𝕜 f s
hs : UniqueDiffOn 𝕜 s
hx : x ∈ s
y : E
hy : x + y ∈ insert x s
h'y : y ∈ EMetric.ball 0 r
⊢ ↑‖y‖₊ < r

Tactic:
simpa [edist_zero_eq_enorm] using h'y

Result:
no goals