-- Mathlib/Topology/MetricSpace/GromovHausdorff.lean
theorem totallyBounded {t : Set GHSpace} {C : ℝ} {u : ℕ → ℝ} {K : ℕ → ℕ}
    (ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)) (hdiam : ∀ p ∈ t, diam (univ : Set (GHSpace.Rep p)) ≤ C)
    (hcov : ∀ p ∈ t, ∀ n : ℕ, ∃ s : Set (GHSpace.Rep p),
      (#s) ≤ K n ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)) :
    TotallyBounded t

Proof state:
case intro
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
⊢ ∃ β x F, ∀ (x y : ↑t), F x = F y → dist ↑x ↑y < δ

Tactic:
refine ⟨_, ?_, fun p => F p, ?_⟩

Result:
case intro.refine_1
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
⊢ Fintype ((k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ))

case intro.refine_2
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
⊢ ∀ (x y : ↑t), (fun p => F ↑p) x = (fun p => F ↑p) y → dist ↑x ↑y < δ

Proof state:
case neg
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
p : GHSpace
hp : ¬p ∉ t
⊢ ∃ s, ∃ N ≤ K n, ∃ x, p ∈ t → univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)

Tactic:
rcases hcov _ (Set.not_not_mem.1 hp) n with ⟨s, ⟨scard, scover⟩⟩

Result:
case neg.intro.intro
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
p : GHSpace
hp : ¬p ∉ t
s : Set p.Rep
scard : #↑s ≤ ↑(K n)
scover : univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
⊢ ∃ s, ∃ N ≤ K n, ∃ x, p ∈ t → univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)

Proof state:
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
⊢ ∃ β x F, ∀ (x y : ↑t), F x = F y → dist ↑x ↑y < δ

Tactic:
have εpos : 0 < ε := mul_pos (by norm_num) δpos

Result:
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
⊢ ∃ β x F, ∀ (x y : ↑t), F x = F y → dist ↑x ↑y < δ

Proof state:
case pos
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
p : GHSpace
hp : p ∉ t
⊢ ∃ s, ∃ N ≤ K n, ∃ x, p ∈ t → univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)

Tactic:
have : Nonempty (Equiv (∅ : Set p.Rep) (Fin 0)) := by
  rw [← Fintype.card_eq, card_empty, Fintype.card_fin]

Result:
case pos
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
p : GHSpace
hp : p ∉ t
this : Nonempty (↑∅ ≃ Fin 0)
⊢ ∃ s, ∃ N ≤ K n, ∃ x, p ∈ t → univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)

Proof state:
case refine_2.intro.intro
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x : q.Rep
this : x ∈ ⋃ y ∈ s q, ball y (u n)
y : q.Rep
ys : y ∈ s q
hy : x ∈ ball y (u n)
i : ℕ := ↑((E q) ⟨y, ys⟩)
hi : ↑((E q) ⟨y, ys⟩) < N q := ((E q) ⟨y, ys⟩).isLt
ihi_eq : ⟨i, hi⟩ = (E q) ⟨y, ys⟩
hiq : i < N q
hip : i < N p
z : ↑(s p) := (E p).symm ⟨i, hip⟩
⊢ ∃ z, dist x (Φ z) ≤ ε

Tactic:
use z

Result:
case h
t : Set GHSpace
C : ℝ
u : ℕ → ℝ
K : ℕ → ℕ
ulim : Tendsto u atTop (𝓝 0)
hdiam : ∀ p ∈ t, diam univ ≤ C
hcov : ∀ p ∈ t, ∀ (n : ℕ), ∃ s, #↑s ≤ ↑(K n) ∧ univ ⊆ ⋃ x ∈ s, ball x (u n)
δ : ℝ
δpos : δ > 0
ε : ℝ := 1 / 5 * δ
εpos : 0 < ε
n : ℕ
hn : ∀ n_1 ≥ n, dist (u n_1) 0 < ε
u_le_ε : u n ≤ ε
s : (p : GHSpace) → Set p.Rep
N : GHSpace → ℕ
hN : ∀ (p : GHSpace), N p ≤ K n
E : (p : GHSpace) → ↑(s p) ≃ Fin (N p)
hs : ∀ p ∈ t, univ ⊆ ⋃ x ∈ s p, ball x (u n)
M : ℕ := ⌊ε⁻¹ * (C ⊔ 0)⌋₊
F : GHSpace → (k : Fin (K n).succ) × (Fin ↑k → Fin ↑k → Fin M.succ) :=
  fun p => ⟨⟨N p, ⋯⟩, fun a b => ⟨M ⊓ ⌊ε⁻¹ * dist ((E p).symm a) ((E p).symm b)⌋₊, ⋯⟩⟩
p : GHSpace
pt : p ∈ t
q : GHSpace
qt : q ∈ t
hpq : (fun p => F ↑p) ⟨p, pt⟩ = (fun p => F ↑p) ⟨q, qt⟩
Npq : N p = N q
Ψ : ↑(s p) → ↑(s q) := fun x => (E q).symm (Fin.cast Npq ((E p) x))
Φ : ↑(s p) → q.Rep := fun x => ↑(Ψ x)
x : q.Rep
this : x ∈ ⋃ y ∈ s q, ball y (u n)
y : q.Rep
ys : y ∈ s q
hy : x ∈ ball y (u n)
i : ℕ := ↑((E q) ⟨y, ys⟩)
hi : ↑((E q) ⟨y, ys⟩) < N q := ((E q) ⟨y, ys⟩).isLt
ihi_eq : ⟨i, hi⟩ = (E q) ⟨y, ys⟩
hiq : i < N q
hip : i < N p
z : ↑(s p) := (E p).symm ⟨i, hip⟩
⊢ dist x (Φ z) ≤ ε