-- Mathlib/MeasureTheory/Covering/Vitali.lean
theorem exists_disjoint_subfamily_covering_enlargement (B : ι → Set α) (t : Set ι) (δ : ι → ℝ)
    (τ : ℝ) (hτ : 1 < τ) (δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a) (R : ℝ) (δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R)
    (hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty) :
    ∃ u ⊆ t,
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∃ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ b

Proof state:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
⊢ ∃ u ⊆ t, u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∃ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ b

Tactic:
refine ⟨u, hu.prop.1, hu.prop.2.1, fun a hat => ?_⟩

Result:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
⊢ ∃ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ b

Proof state:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
U : Set (Set ι)
UT : U ⊆ T
hU : IsChain (fun x1 x2 => x1 ⊆ x2) U
⊢ ⋃₀ U ∈ T

Tactic:
simp only [T, Set.sUnion_subset_iff, and_imp, exists_prop, forall_exists_index, mem_sUnion,
  Set.mem_setOf_eq]

Result:
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
U : Set (Set ι)
UT : U ⊆ T
hU : IsChain (fun x1 x2 => x1 ⊆ x2) U
⊢ (∀ t' ∈ U, t' ⊆ t) ∧
    (⋃₀ U).PairwiseDisjoint B ∧
      ∀ a ∈ t,
        ∀ (b : ι), ∀ x ∈ U, b ∈ x → (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c, (∃ t ∈ U, c ∈ t) ∧ (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c

Proof state:
case inr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mpos : 0 < m
I : m / τ < m
a' : ι
ha' : a' ∈ A
xA : δ a' ∈ δ '' A
hx : m / τ < δ a'
⊢ ∃ a' ∈ A, m / τ ≤ δ a'

Tactic:
exact ⟨a', ha', hx.le⟩

Result:
no goals

Proof state:
case pos.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
a' : ι
a'A : a' ∈ A
ha' : m / τ ≤ δ a'
a'_ne_u : a' ∉ u
c : ι
ct : c ∈ t
b : ι
ba'u : b ∈ insert a' u
hcb : (B c ∩ B b).Nonempty
d : ι
du : d ∈ u
hd : (B c ∩ B d).Nonempty
d' : ι
d'u : d' ∈ u
hd' : (B c ∩ B d').Nonempty ∧ δ c ≤ τ * δ d'
⊢ ∃ c_1 ∈ insert a' u, (B c ∩ B c_1).Nonempty ∧ δ c ≤ τ * δ c_1

Tactic:
exact ⟨d', mem_insert_of_mem _ d'u, hd'⟩

Result:
no goals

Proof state:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
⊢ False

Tactic:
let m := sSup (δ '' A)

Result:
case intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
⊢ False

Proof state:
case inl
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mzero : 0 = m
⊢ ∃ a' ∈ A, m / τ ≤ δ a'

Tactic:
refine ⟨a, ⟨hat, a_disj⟩, ?_⟩

Result:
case inl
α : Type u_1
ι : Type u_2
B : ι → Set α
t : Set ι
δ : ι → ℝ
τ : ℝ
hτ : 1 < τ
δnonneg : ∀ a ∈ t, 0 ≤ δ a
R : ℝ
δle : ∀ a ∈ t, δ a ≤ R
hne : ∀ a ∈ t, (B a).Nonempty
T : Set (Set ι) :=
  {u |
    u ⊆ t ∧
      u.PairwiseDisjoint B ∧ ∀ a ∈ t, ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → ∃ c ∈ u, (B a ∩ B c).Nonempty ∧ δ a ≤ τ * δ c}
u : Set ι
hu : Maximal (fun x => x ∈ T) u
a : ι
hat : a ∈ t
hcon : ∀ b ∈ u, (B a ∩ B b).Nonempty → τ * δ b < δ a
a_disj : ∀ c ∈ u, Disjoint (B a) (B c)
A : Set ι := {a' | a' ∈ t ∧ ∀ c ∈ u, Disjoint (B a') (B c)}
Anonempty : A.Nonempty
m : ℝ := sSup (δ '' A)
bddA : BddAbove (δ '' A)
this : 0 ≤ m
mzero : 0 = m
⊢ m / τ ≤ δ a