-- Mathlib/MeasureTheory/Integral/SetToL1.lean
theorem setToSimpleFunc_indicator (T : Set α → F →L[ℝ] F') (hT_empty : T ∅ = 0)
    {m : MeasurableSpace α} {s : Set α} (hs : MeasurableSet s) (x : F) :
    SimpleFunc.setToSimpleFunc T
        (SimpleFunc.piecewise s hs (SimpleFunc.const α x) (SimpleFunc.const α 0)) =
      T s x

Proof state:
case inl
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
x : F
hs : MeasurableSet ∅
⊢ setToSimpleFunc T (piecewise ∅ hs (const α x) (const α 0)) = (T ∅) x

Tactic:
simp only [hT_empty, ContinuousLinearMap.zero_apply, piecewise_empty, const_zero,
  setToSimpleFunc_zero_apply]

Result:
no goals

Proof state:
case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ s.ite Set.univ (0 ⁻¹' {x}) = s

case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ x ∈ {x}

Tactic:
swap

Result:
case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ x ∈ {x}

case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ s.ite Set.univ (0 ⁻¹' {x}) = s

Proof state:
case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ 0 ∉ {x}

Tactic:
rw [Set.mem_singleton_iff]

Result:
case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ ¬0 = x

Proof state:
case inr.inl
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
x : F
hs : MeasurableSet Set.univ
hs_empty : Set.univ.Nonempty
⊢ ∑ x_1 ∈ (piecewise Set.univ hs (const α x) (const α 0)).range,
      (T (⇑(piecewise Set.univ hs (const α x) (const α 0)) ⁻¹' {x_1})) x_1 =
    (T Set.univ) x

Tactic:
haveI hα := hs_empty.to_type

Result:
case inr.inl
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
x : F
hs : MeasurableSet Set.univ
hs_empty : Set.univ.Nonempty
hα : Nonempty α
⊢ ∑ x_1 ∈ (piecewise Set.univ hs (const α x) (const α 0)).range,
      (T (⇑(piecewise Set.univ hs (const α x) (const α 0)) ⁻¹' {x_1})) x_1 =
    (T Set.univ) x

Proof state:
case inr
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
⊢ setToSimpleFunc T (piecewise s hs (const α x) (const α 0)) = (T s) x

Tactic:
simp_rw [setToSimpleFunc]

Result:
case inr
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
⊢ ∑ x_1 ∈ (piecewise s hs (const α x) (const α 0)).range,
      (T (⇑(piecewise s hs (const α x) (const α 0)) ⁻¹' {x_1})) x_1 =
    (T s) x

Proof state:
case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ s.ite Set.univ (0 ⁻¹' {x}) = s

Tactic:
rw [← Function.const_zero, ← Function.const_def, preimage_const_of_not_mem]

Result:
case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ s.ite Set.univ ∅ = s

case neg.e_a.e_a
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ 0 ∉ {x}

Proof state:
case inr.inr
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
⊢ ∑ x_1 ∈ {x, 0}, (T (⇑(piecewise s hs (const α x) (const α 0)) ⁻¹' {x_1})) x_1 = (T s) x

Tactic:
by_cases hx0 : x = 0

Result:
case pos
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : x = 0
⊢ ∑ x_1 ∈ {x, 0}, (T (⇑(piecewise s hs (const α x) (const α 0)) ⁻¹' {x_1})) x_1 = (T s) x

case neg
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ ∑ x_1 ∈ {x, 0}, (T (⇑(piecewise s hs (const α x) (const α 0)) ⁻¹' {x_1})) x_1 = (T s) x

Proof state:
case neg
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ x ∉ {0}

Tactic:
rw [Finset.mem_singleton]

Result:
case neg
α : Type u_1
F : Type u_3
F' : Type u_4
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : NormedSpace ℝ F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace ℝ F'
T : Set α → F →L[ℝ] F'
hT_empty : T ∅ = 0
m : MeasurableSpace α
s : Set α
hs : MeasurableSet s
x : F
hs_empty : s.Nonempty
hs_univ : s ≠ Set.univ
hx0 : ¬x = 0
⊢ ¬x = 0