-- Mathlib/MeasureTheory/Integral/RieszMarkovKakutani/Basic.lean
lemma exists_continuous_add_one_of_isCompact_nnreal
    {s₀ s₁ : Set X} {t : Set X} (s₀_compact : IsCompact s₀) (s₁_compact : IsCompact s₁)
    (t_compact : IsCompact t) (disj : Disjoint s₀ s₁) (hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t) :
    ∃ (f₀ f₁ : C_c(X, ℝ≥0)), EqOn f₀ 1 s₀ ∧ EqOn f₁ 1 s₁ ∧ EqOn (f₀ + f₁) 1 t

Proof state:
case intro.intro.intro.intro
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
hsot : t ⊆ ⋃ j, so j
f : Fin 2 → C(X, ℝ)
f_supp_in_so : ∀ (i : Fin 2), tsupport ⇑(f i) ⊆ so i
sum_f_one_on_t : EqOn (∑ i : Fin 2, ⇑(f i)) 1 t
f_in_icc : ∀ (i : Fin 2) (x : X), (f i) x ∈ Icc 0 1
f_hcs : ∀ (i : Fin 2), HasCompactSupport ⇑(f i)
⊢ ∃ f₀ f₁, EqOn (⇑f₀) 1 s₀ ∧ EqOn (⇑f₁) 1 s₁ ∧ EqOn (⇑(f₀ + f₁)) 1 t

Tactic:
use (nnrealPart (⟨f 1, f_hcs 1⟩ : C_c(X, ℝ))),
  (nnrealPart (⟨f 0, f_hcs 0⟩ : C_c(X, ℝ)))

Result:
case h
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
hsot : t ⊆ ⋃ j, so j
f : Fin 2 → C(X, ℝ)
f_supp_in_so : ∀ (i : Fin 2), tsupport ⇑(f i) ⊆ so i
sum_f_one_on_t : EqOn (∑ i : Fin 2, ⇑(f i)) 1 t
f_in_icc : ∀ (i : Fin 2) (x : X), (f i) x ∈ Icc 0 1
f_hcs : ∀ (i : Fin 2), HasCompactSupport ⇑(f i)
⊢ EqOn (⇑{ toContinuousMap := f 1, hasCompactSupport' := ⋯ }.nnrealPart) 1 s₀ ∧
    EqOn (⇑{ toContinuousMap := f 0, hasCompactSupport' := ⋯ }.nnrealPart) 1 s₁ ∧
      EqOn
        (⇑({ toContinuousMap := f 1, hasCompactSupport' := ⋯ }.nnrealPart +
            { toContinuousMap := f 0, hasCompactSupport' := ⋯ }.nnrealPart))
        1 t

Proof state:
case h
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : s₀ᶜ ∪ s₁ᶜ = univ
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
x : X
hx : x ∈ t
h : x ∈ s₀ᶜ ∨ x ∈ s₁ᶜ
h1 : x ∈ s₁ᶜ
⊢ x ∈ if 1 = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ

Tactic:
simp only [Fin.isValue, one_ne_zero, ↓reduceIte]

Result:
case h
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : s₀ᶜ ∪ s₁ᶜ = univ
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
x : X
hx : x ∈ t
h : x ∈ s₀ᶜ ∨ x ∈ s₁ᶜ
h1 : x ∈ s₁ᶜ
⊢ x ∈ s₁ᶜ

Proof state:
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
hsot : t ⊆ ⋃ j, so j
f : Fin 2 → C(X, ℝ)
f_supp_in_so : ∀ (i : Fin 2), tsupport ⇑(f i) ⊆ so i
sum_f_one_on_t : EqOn (∑ i : Fin 2, ⇑(f i)) 1 t
f_in_icc : ∀ (i : Fin 2) (x : X), (f i) x ∈ Icc 0 1
f_hcs : ∀ (i : Fin 2), HasCompactSupport ⇑(f i)
sum_one_x : ∀ x ∈ t, (f 0) x + (f 1) x = 1
x : X
hx : x ∈ s₁
⊢ s₁ ⊆ (tsupport ⇑(f 1))ᶜ

Tactic:
apply subset_trans _ (compl_subset_compl.mpr (f_supp_in_so 1))

Result:
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
hsot : t ⊆ ⋃ j, so j
f : Fin 2 → C(X, ℝ)
f_supp_in_so : ∀ (i : Fin 2), tsupport ⇑(f i) ⊆ so i
sum_f_one_on_t : EqOn (∑ i : Fin 2, ⇑(f i)) 1 t
f_in_icc : ∀ (i : Fin 2) (x : X), (f i) x ∈ Icc 0 1
f_hcs : ∀ (i : Fin 2), HasCompactSupport ⇑(f i)
sum_one_x : ∀ x ∈ t, (f 0) x + (f 1) x = 1
x : X
hx : x ∈ s₁
⊢ s₁ ⊆ (so 1)ᶜ

Proof state:
case «0»
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
⊢ IsOpen (so ((fun i => i) ⟨0, ⋯⟩))

Tactic:
simp only [hso, Fin.zero_eta, Fin.isValue, ↓reduceIte, isOpen_compl_iff]

Result:
case «0»
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
⊢ IsClosed s₀

Proof state:
case «1»
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
⊢ IsOpen (so ((fun i => i) ⟨1, ⋯⟩))

Tactic:
simp only [hso, Fin.isValue, Fin.mk_one, one_ne_zero, ↓reduceIte, isOpen_compl_iff]

Result:
case «1»
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : Disjoint s₀ s₁
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
⊢ IsClosed s₁

Proof state:
case h
X : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X
inst✝¹ : T2Space X
inst✝ : LocallyCompactSpace X
s₀ s₁ t : Set X
s₀_compact : IsCompact s₀
s₁_compact : IsCompact s₁
t_compact : IsCompact t
disj : s₀ᶜ ∪ s₁ᶜ = univ
hst : s₀ ∪ s₁ ⊆ t
so : Fin 2 → Set X := fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
hso : so = fun j => if j = 0 then s₀ᶜ else s₁ᶜ
soopen : ∀ (j : Fin 2), IsOpen (so j)
x : X
hx : x ∈ t
h : x ∈ s₀ᶜ ∨ x ∈ s₁ᶜ
h1 : x ∈ s₁ᶜ
⊢ x ∈ s₁ᶜ

Tactic:
exact h1

Result:
no goals