-- Mathlib/Topology/MetricSpace/Gluing.lean
theorem completeSpace [∀ i, CompleteSpace (E i)] : CompleteSpace (Σi, E i)

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
hd : ∀ (i j : ι), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j
⊢ IsComplete univ

Tactic:
convert isComplete_iUnion_separated hc (dist_mem_uniformity zero_lt_one) hd

Result:
case h.e'_3
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
hd : ∀ (i j : ι), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j
⊢ univ = ⋃ i, s i

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
hd : ∀ (i j : ι), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Tactic:
refine completeSpace_of_isComplete_univ ?_

Result:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
hd : ∀ (i j : ι), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j
⊢ IsComplete univ

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Tactic:
set U := { p : (Σk, E k) × Σk, E k | dist p.1 p.2 < 1 }

Result:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
i : ι
⊢ IsComplete (range (Sigma.mk i))

Tactic:
exact (isometry_mk i).isUniformInducing.isComplete_range

Result:
no goals

Proof state:
case h.e'_3
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
hd : ∀ (i j : ι), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j
⊢ univ = ⋃ i, s i

Tactic:
simp only [s, ← preimage_iUnion, iUnion_of_singleton, preimage_univ]

Result:
no goals

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
i : ι
⊢ IsComplete (s i)

Tactic:
simp only [s, ← range_sigmaMk]

Result:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
i : ι
⊢ IsComplete (range (Sigma.mk i))

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Tactic:
have hc : ∀ i, IsComplete (s i) := fun i => by
  simp only [s, ← range_sigmaMk]
  exact (isometry_mk i).isUniformInducing.isComplete_range

Result:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Tactic:
set s : ι → Set (Σi, E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}

Result:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Proof state:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)

Tactic:
have hd : ∀ (i j), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j := fun i j x hx y hy hxy =>
  (Eq.symm hx).trans ((fst_eq_of_dist_lt_one _ _ hxy).trans hy)

Result:
ι : Type u_1
E : ι → Type u_2
inst✝¹ : (i : ι) → MetricSpace (E i)
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace (E i)
s : ι → Set ((i : ι) × E i) := fun i => Sigma.fst ⁻¹' {i}
U : Set (((k : ι) × E k) × (k : ι) × E k) := {p | dist p.1 p.2 < 1}
hc : ∀ (i : ι), IsComplete (s i)
hd : ∀ (i j : ι), ∀ x ∈ s i, ∀ y ∈ s j, (x, y) ∈ U → i = j
⊢ CompleteSpace ((i : ι) × E i)