-- Mathlib/Order/BooleanGenerators.lean
lemma atomistic (hS : BooleanGenerators S) (a : α) (ha : a ≤ sSup S) : ∃ T ⊆ S, a = sSup T

Proof state:
case intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
⊢ ∃ T ⊆ S, sSup C = sSup T

Tactic:
have aux : ∀ b : α, IsCompactElement b → b ≤ sSup S → ∃ T ⊆ S, b = sSup T := by
  intro b hb hbS
  obtain ⟨s, hs₁, hs₂⟩ := hb S hbS
  obtain ⟨t, ht, rfl⟩ := hS.finitelyAtomistic s b hs₁ hb hs₂
  refine ⟨t, ?_, Finset.sup_id_eq_sSup t⟩
  refine Set.Subset.trans ?_ hs₁
  simpa only [Finset.coe_subset] using ht

Result:
case intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
aux : ∀ (b : α), IsCompactElement b → b ≤ sSup S → ∃ T ⊆ S, b = sSup T
⊢ ∃ T ⊆ S, sSup C = sSup T

Proof state:
case h.right.a.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
c : α
hc : c ∈ C
⊢ sSup (T c ⋯ ⋯) ≤ sSup (sSup {x | ∃ c ∈ C, ∃ (h₁ : IsCompactElement c) (h₂ : c ≤ sSup S), T c h₁ h₂ = x})

Tactic:
apply sSup_le_sSup

Result:
case h.right.a.a.h
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
c : α
hc : c ∈ C
⊢ T c ⋯ ⋯ ⊆ sSup {x | ∃ c ∈ C, ∃ (h₁ : IsCompactElement c) (h₂ : c ≤ sSup S), T c h₁ h₂ = x}

Proof state:
case intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
aux : ∀ (b : α), IsCompactElement b → b ≤ sSup S → ∃ T ⊆ S, b = sSup T
⊢ ∃ T ⊆ S, sSup C = sSup T

Tactic:
choose T hT₁ hT₂ using aux

Result:
case intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
⊢ ∃ T ⊆ S, sSup C = sSup T

Proof state:
case h.left.a.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
c : α
h₁ : IsCompactElement c
h₂ : c ≤ sSup S
⊢ T c h₁ h₂ ≤ S

Tactic:
apply hT₁

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
s : Finset α
hs₁ : ↑s ⊆ S
t : Finset α
ht : t ⊆ s
hb : IsCompactElement (t.sup id)
hbS : t.sup id ≤ sSup S
hs₂ : t.sup id ≤ s.sup id
⊢ ∃ T ⊆ S, t.sup id = sSup T

Tactic:
refine ⟨t, ?_, Finset.sup_id_eq_sSup t⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
s : Finset α
hs₁ : ↑s ⊆ S
t : Finset α
ht : t ⊆ s
hb : IsCompactElement (t.sup id)
hbS : t.sup id ≤ sSup S
hs₂ : t.sup id ≤ s.sup id
⊢ ↑t ⊆ S

Proof state:
case h.right.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
a b : α
hbC : b ∈ C
hb : IsCompactElement b
hbS : b ≤ sSup S
haT : a ∈ T b hb hbS
⊢ a ≤ sSup C

Tactic:
apply (le_sSup haT).trans

Result:
case h.right.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
a b : α
hbC : b ∈ C
hb : IsCompactElement b
hbS : b ≤ sSup S
haT : a ∈ T b hb hbS
⊢ sSup (T b hb hbS) ≤ sSup C

Proof state:
case h.right.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
⊢ sSup C ≤ sSup (sSup {x | ∃ c ∈ C, ∃ (h₁ : IsCompactElement c) (h₂ : c ≤ sSup S), T c h₁ h₂ = x})

Tactic:
apply _root_.sSup_le

Result:
case h.right.a.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
⊢ ∀ b ∈ C, b ≤ sSup (sSup {x | ∃ c ∈ C, ∃ (h₁ : IsCompactElement c) (h₂ : c ≤ sSup S), T c h₁ h₂ = x})

Proof state:
case h.right.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
a b : α
hbC : b ∈ C
hb : IsCompactElement b
hbS : b ≤ sSup S
haT : a ∈ T b hb hbS
⊢ sSup (T b hb hbS) ≤ sSup C

Tactic:
rw [← hT₂]

Result:
case h.right.a
α : Type u_1
inst✝¹ : CompleteLattice α
S : Set α
inst✝ : IsCompactlyGenerated α
hS : BooleanGenerators S
C : Set α
hC : ∀ x ∈ C, IsCompactElement x
ha : sSup C ≤ sSup S
T : (b : α) → IsCompactElement b → b ≤ sSup S → Set α
hT₁ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), T b a a_1 ⊆ S
hT₂ : ∀ (b : α) (a : IsCompactElement b) (a_1 : b ≤ sSup S), b = sSup (T b a a_1)
a b : α
hbC : b ∈ C
hb : IsCompactElement b
hbS : b ≤ sSup S
haT : a ∈ T b hb hbS
⊢ b ≤ sSup C