-- Mathlib/MeasureTheory/Measure/Hausdorff.lean
theorem hausdorffMeasure_preimage_le (hf : AntilipschitzWith K f) (hd : 0 ≤ d) (s : Set Y) :
    μH[d] (f ⁻¹' s) ≤ (K : ℝ≥0∞) ^ d * μH[d] s

Proof state:
case inr
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
K : ℝ≥0
d : ℝ
hf : AntilipschitzWith K f
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
h0 : K ≠ 0
hKd0 : ↑K ^ d ≠ 0
hKd : ↑K ^ d ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
ε0 : 0 < ε
⊢ ⨅ t,
      ⨅ (_ : f ⁻¹' s ⊆ ⋃ n, t n),
        ⨅ (_ : ∀ (n : ℕ), diam (t n) ≤ ε), ∑' (n : ℕ), ⨆ (_ : (t n).Nonempty), diam (t n) ^ d ≤
    ⨆ i,
      ⨆ (_ : 0 < i),
        ⨅ i_1,
          ⨅ (_ : s ⊆ ⋃ n, i_1 n),
            ⨅ (_ : ∀ (n : ℕ), diam (i_1 n) ≤ i), ∑' (i : ℕ), ⨆ (_ : (i_1 i).Nonempty), ↑K ^ d * diam (i_1 i) ^ d

Tactic:
refine le_iSup₂_of_le (ε / K) (by simp [ε0.ne']) ?_

Result:
case inr
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
K : ℝ≥0
d : ℝ
hf : AntilipschitzWith K f
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
h0 : K ≠ 0
hKd0 : ↑K ^ d ≠ 0
hKd : ↑K ^ d ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
ε0 : 0 < ε
⊢ ⨅ t,
      ⨅ (_ : f ⁻¹' s ⊆ ⋃ n, t n),
        ⨅ (_ : ∀ (n : ℕ), diam (t n) ≤ ε), ∑' (n : ℕ), ⨆ (_ : (t n).Nonempty), diam (t n) ^ d ≤
    ⨅ i,
      ⨅ (_ : s ⊆ ⋃ n, i n),
        ⨅ (_ : ∀ (n : ℕ), diam (i n) ≤ ε / ↑K), ∑' (i_1 : ℕ), ⨆ (_ : (i i_1).Nonempty), ↑K ^ d * diam (i i_1) ^ d

Proof state:
case inl.inr.intro
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
d : ℝ
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
this : f ⁻¹' s = {x}
⊢ μH[d] {x} ≤ ↑0 ^ d * μH[d] s

Tactic:
rcases eq_or_lt_of_le hd with (rfl | h'd)

Result:
case inl.inr.intro.inl
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
this : f ⁻¹' s = {x}
hd : 0 ≤ 0
⊢ μH[0] {x} ≤ ↑0 ^ 0 * μH[0] s

case inl.inr.intro.inr
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
d : ℝ
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
this : f ⁻¹' s = {x}
h'd : 0 < d
⊢ μH[d] {x} ≤ ↑0 ^ d * μH[d] s

Proof state:
case inl.inr.intro
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
d : ℝ
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
⊢ μH[d] (f ⁻¹' s) ≤ ↑0 ^ d * μH[d] s

Tactic:
have : f ⁻¹' s = {x} := by
  haveI : Subsingleton X := hf.subsingleton
  have : (f ⁻¹' s).Subsingleton := subsingleton_univ.anti (subset_univ _)
  exact (subsingleton_iff_singleton hx).1 this

Result:
case inl.inr.intro
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
d : ℝ
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
this : f ⁻¹' s = {x}
⊢ μH[d] (f ⁻¹' s) ≤ ↑0 ^ d * μH[d] s

Proof state:
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
d : ℝ
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
⊢ f ⁻¹' s = {x}

Tactic:
haveI : Subsingleton X := hf.subsingleton

Result:
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
d : ℝ
hd : 0 ≤ d
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
this : Subsingleton X
⊢ f ⁻¹' s = {x}

Proof state:
case inl.inr.intro.inl
X : Type u_2
Y : Type u_3
inst✝⁵ : EMetricSpace X
inst✝⁴ : EMetricSpace Y
inst✝³ : MeasurableSpace X
inst✝² : BorelSpace X
inst✝¹ : MeasurableSpace Y
inst✝ : BorelSpace Y
f : X → Y
s : Set Y
hf : AntilipschitzWith 0 f
x : X
hx : x ∈ f ⁻¹' s
this : f ⁻¹' s = {x}
hd : 0 ≤ 0
⊢ 1 ≤ μH[0] s

Tactic:
exact one_le_hausdorffMeasure_zero_of_nonempty ⟨f x, hx⟩

Result:
no goals