-- Mathlib/MeasureTheory/Measure/Lebesgue/Basic.lean
theorem ae_of_mem_of_ae_of_mem_inter_Ioo {μ : Measure ℝ} [NoAtoms μ] {s : Set ℝ} {p : ℝ → Prop}
    (h : ∀ a b, a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ x ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x) :
    ∀ᵐ x ∂μ, x ∈ s → p x

Proof state:
case mk.mk.mk.inr
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
hab : a < b
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x

Tactic:
exact h a b as bs hab

Result:
no goals

Proof state:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Tactic:
let u := ⋃ i : ↥s × ↥s, T i

Result:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Proof state:
case mk.mk.mk
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ T (⟨a, as⟩, ⟨b, bs⟩) → p x

Tactic:
change ∀ᵐ x : ℝ ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x

Result:
case mk.mk.mk
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x

Proof state:
case h
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
M' : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
x : ℝ
hx : x ∉ s \ u
h'x : ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
xs : x ∈ s
⊢ p x

Tactic:
by_cases Hx : x ∈ ⋃ i : ↥s × ↥s, T i

Result:
case pos
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
M' : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
x : ℝ
hx : x ∉ s \ u
h'x : ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
xs : x ∈ s
Hx : x ∈ ⋃ i, T i
⊢ p x

case neg
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
M' : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
x : ℝ
hx : x ∉ s \ u
h'x : ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
xs : x ∈ s
Hx : x ∉ ⋃ i, T i
⊢ p x

Proof state:
case intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Tactic:
have M : ∀ᵐ x ∂μ, x ∉ s \ u := hfinite.countable.ae_not_mem _

Result:
case intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Proof state:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Tactic:
obtain ⟨A, A_count, hA⟩ :
  ∃ A : Set (↥s × ↥s), A.Countable ∧ ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i : ↥s × ↥s, T i :=
  isOpen_iUnion_countable _ fun p => isOpen_Ioo

Result:
case intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Proof state:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Tactic:
let T : s × s → Set ℝ := fun p => Ioo p.1 p.2

Result:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s → p x

Proof state:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
⊢ ∀ i ∈ A, ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ T i → p x

Tactic:
rintro ⟨⟨a, as⟩, ⟨b, bs⟩⟩ -

Result:
case mk.mk.mk
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ T (⟨a, as⟩, ⟨b, bs⟩) → p x

Proof state:
case mk.mk.mk.inl
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
hba : b ≤ a
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x

Tactic:
simp only [Ioo_eq_empty_of_le hba, inter_empty, IsEmpty.forall_iff, eventually_true,
  mem_empty_iff_false]

Result:
no goals

Proof state:
case neg
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∈ s ∩ Ioo a b → p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
M : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, x ∉ s \ u
M' : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ, ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
x : ℝ
hx : x ∉ s \ u
h'x : ∀ i ∈ A, x ∈ s ∩ T i → p x
xs : x ∈ s
Hx : x ∉ ⋃ i, T i
⊢ p x

Tactic:
exact False.elim (hx ⟨xs, Hx⟩)

Result:
no goals