-- Mathlib/CategoryTheory/Limits/HasLimits.lean
theorem colimit.pre_post {D : Type u'} [Category.{v'} D] (E : K ⥤ J) (F : J ⥤ C) (G : C ⥤ D)
    [HasColimit F] [HasColimit (E ⋙ F)] [HasColimit (F ⋙ G)] [h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)] :
    -- G (colimit F) ⟶ G (colimit (E ⋙ F)) ⟶ colimit ((E ⋙ F) ⋙ G) vs
    -- G (colimit F) ⟶ colimit F ⋙ G ⟶ colimit (E ⋙ (F ⋙ G)) or
    haveI : HasColimit (E ⋙ F ⋙ G) := h
    colimit.post (E ⋙ F) G ≫ G.map (colimit.pre F E) =
      colimit.pre (F ⋙ G) E ≫ colimit.post F G

Proof state:
case w
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
j : K
this : HasColimit (E ⋙ F ⋙ G)
⊢ G.map (ι F (E.obj j)) = (ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ pre (F ⋙ G) E) ≫ post F G

Tactic:
erw [colimit.ι_pre (F ⋙ G) E j, colimit.ι_post]

Result:
no goals

Proof state:
case w
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
j : K
⊢ ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ post (E ⋙ F) G ≫ G.map (pre F E) = ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ pre (F ⋙ G) E ≫ post F G

Tactic:
rw [← assoc, colimit.ι_post, ← G.map_comp, colimit.ι_pre, ← assoc]

Result:
case w
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
j : K
⊢ G.map (ι F (E.obj j)) = (ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ pre (F ⋙ G) E) ≫ post F G

Proof state:
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
⊢ post (E ⋙ F) G ≫ G.map (pre F E) = pre (F ⋙ G) E ≫ post F G

Tactic:
ext j

Result:
case w
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
j : K
⊢ ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ post (E ⋙ F) G ≫ G.map (pre F E) = ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ pre (F ⋙ G) E ≫ post F G

Proof state:
case w
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
j : K
⊢ G.map (ι F (E.obj j)) = (ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ pre (F ⋙ G) E) ≫ post F G

Tactic:
haveI : HasColimit (E ⋙ F ⋙ G) := h

Result:
case w
J : Type u₁
inst✝⁶ : Category.{v₁, u₁} J
K : Type u₂
inst✝⁵ : Category.{v₂, u₂} K
C : Type u
inst✝⁴ : Category.{v, u} C
D : Type u'
inst✝³ : Category.{v', u'} D
E : K ⥤ J
F : J ⥤ C
G : C ⥤ D
inst✝² : HasColimit F
inst✝¹ : HasColimit (E ⋙ F)
inst✝ : HasColimit (F ⋙ G)
h : HasColimit ((E ⋙ F) ⋙ G)
j : K
this : HasColimit (E ⋙ F ⋙ G)
⊢ G.map (ι F (E.obj j)) = (ι ((E ⋙ F) ⋙ G) j ≫ pre (F ⋙ G) E) ≫ post F G