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lemma isLittleOTVS_one [ContinuousSMul 𝕜 E] : f =o[𝕜;l] (1 : α → 𝕜) ↔ Tendsto f l (𝓝 0)

Proof state:
case h
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
ε : ℝ≥0
hε₀ : 0 < ε
hε : ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r < 1
x : α
hx : egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ f x ∈ id U

Tactic:
refine mem_of_egauge_lt_one hUb (hx.trans_lt ?_)

Result:
case h
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
ε : ℝ≥0
hε₀ : 0 < ε
hε : ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r < 1
x : α
hx : egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x) < 1

Proof state:
case mp
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
⊢ f =o[𝕜;l] 1 → Tendsto f l (𝓝 0)

Tactic:
intro hf

Result:
case mp
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf : f =o[𝕜;l] 1
⊢ Tendsto f l (𝓝 0)

Proof state:
case mp.intro.intro.intro
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ
hr₀ : 0 < r
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 r) (1 x)
⊢ ∀ᶠ (x : α) in l, f x ∈ id U

Tactic:
lift r to ℝ≥0 using hr₀.le

Result:
case mp.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr₀ : 0 < ↑r
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ ∀ᶠ (x : α) in l, f x ∈ id U

Proof state:
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
ε : ℝ≥0
hε₀ : 0 < ε
hε : ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r < 1
x : α
hx : egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) 1 ≤ ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r

Tactic:
rw [mul_div_assoc]

Result:
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
ε : ℝ≥0
hε₀ : 0 < ε
hε : ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r < 1
x : α
hx : egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) 1 ≤ ↑ε * (↑‖c‖₊ / ↑r)

Proof state:
case funProp.discharger
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
⊢ ↑‖c‖₊ ≠ ⊤

Tactic:
apply ENNReal.coe_ne_top

Result:
no goals

Proof state:
case h
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf : Tendsto f l (𝓝 0)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
ε : ℝ≥0
hε : ε ≠ 0
c : 𝕜
hcε : ‖c‖ < (fun a => ↑a) ε
hc₀ : c ≠ 0
a : α
ha : a ∈ f ⁻¹' (c • U)
⊢ 1 ≤ egauge 𝕜 (ball 0 1) 1

Tactic:
simpa using le_egauge_ball_one 𝕜 (1 : 𝕜)

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
ε : ℝ≥0
hε₀ : 0 < ε
hε : ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r < 1
x : α
hx : egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) 1 ≤ ↑ε * (↑‖c‖₊ / ↑r)

Tactic:
gcongr

Result:
case bc
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
hf :
  ∀ i ∈ 𝓝 0, ∃ j, 0 < j ∧ ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id i) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 j) (1 x)
U : Set E
hU : U ∈ 𝓝 0
hUb : Balanced 𝕜 U
r : ℝ≥0
hr : ∀ (ε : ℝ≥0), ε ≠ 0 → ∀ᶠ (x : α) in l, egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
hr₀ : 0 < r
c : 𝕜
hc : 1 < ‖c‖
ε : ℝ≥0
hε₀ : 0 < ε
hε : ↑ε * ↑‖c‖₊ / ↑r < 1
x : α
hx : egauge 𝕜 (id U) (f x) ≤ ↑ε * egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) (1 x)
⊢ egauge 𝕜 (ball 0 ↑r) 1 ≤ ↑‖c‖₊ / ↑r

Proof state:
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
⊢ f =o[𝕜;l] 1 ↔ Tendsto f l (𝓝 0)

Tactic:
constructor

Result:
case mp
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
⊢ f =o[𝕜;l] 1 → Tendsto f l (𝓝 0)

case mpr
α : Type u_1
𝕜 : Type u_3
E : Type u_4
inst✝⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : TopologicalSpace E
inst✝¹ : Module 𝕜 E
l : Filter α
f : α → E
inst✝ : ContinuousSMul 𝕜 E
⊢ Tendsto f l (𝓝 0) → f =o[𝕜;l] 1