-- Mathlib/Analysis/Convex/Segment.lean
theorem insert_endpoints_openSegment (x y : E) :
    insert x (insert y (openSegment 𝕜 x y)) = [x -[𝕜] y]

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
⊢ a • x + b • y ∈ insert x (insert y (openSegment 𝕜 x y))

Tactic:
refine hb.eq_or_gt.imp ?_ fun hb' => ha.eq_or_gt.imp ?_ fun ha' => ?_

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
⊢ b = 0 → a • x + b • y = x

case intro.intro.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
hb' : 0 < b
⊢ a = 0 → a • x + b • y = y

case intro.intro.intro.intro.intro.refine_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
hb' : 0 < b
ha' : 0 < a
⊢ a • x + b • y ∈ openSegment 𝕜 x y

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ 0
hab : a + 0 = 1
⊢ a • x + 0 • y = x

Tactic:
rw [← add_zero a, hab, one_smul, zero_smul, add_zero]

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
⊢ b = 0 → a • x + b • y = x

Tactic:
rintro rfl

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ 0
hab : a + 0 = 1
⊢ a • x + 0 • y = x

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
b : 𝕜
hb : 0 ≤ b
hb' : 0 < b
ha : 0 ≤ 0
hab : 0 + b = 1
⊢ 0 • x + b • y = y

Tactic:
rw [← zero_add b, hab, one_smul, zero_smul, zero_add]

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
hb' : 0 < b
ha' : 0 < a
⊢ a • x + b • y ∈ openSegment 𝕜 x y

Tactic:
exact ⟨a, b, ha', hb', hab, rfl⟩

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
hb' : 0 < b
⊢ a = 0 → a • x + b • y = y

Tactic:
rintro rfl

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.refine_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
b : 𝕜
hb : 0 ≤ b
hb' : 0 < b
ha : 0 ≤ 0
hab : 0 + b = 1
⊢ 0 • x + b • y = y

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
⊢ [x-[𝕜]y] ⊆ insert x (insert y (openSegment 𝕜 x y))

Tactic:
rintro z ⟨a, b, ha, hb, hab, rfl⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
⊢ a • x + b • y ∈ insert x (insert y (openSegment 𝕜 x y))

Proof state:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
⊢ insert x (insert y (openSegment 𝕜 x y)) = [x-[𝕜]y]

Tactic:
simp only [subset_antisymm_iff, insert_subset_iff, left_mem_segment, right_mem_segment,
  openSegment_subset_segment, true_and]

Result:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : Module 𝕜 E
x y : E
⊢ [x-[𝕜]y] ⊆ insert x (insert y (openSegment 𝕜 x y))