-- Mathlib/MeasureTheory/Constructions/BorelSpace/Order.lean
theorem Dense.borel_eq_generateFrom_Ico_mem_aux {α : Type*} [TopologicalSpace α] [LinearOrder α]
    [OrderTopology α] [SecondCountableTopology α] {s : Set α} (hd : Dense s)
    (hbot : ∀ x, IsBot x → x ∈ s) (hIoo : ∀ x y : α, x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s) :
    borel α = .generateFrom { S : Set α | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S }

Proof state:
case pos
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a✝ : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha✝ : ∀ b < a✝, (Ioo b a✝).Nonempty
a : α
ha : a ∈ t
b : α
hb : b ∈ t
⊢ MeasurableSet (⋃ (_ : a < b), ⋃ (_ : b ≤ a✝), Ico a b)

Tactic:
refine MeasurableSet.iUnion fun hab => MeasurableSet.iUnion fun _ => ?_

Result:
case pos
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a✝ : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha✝ : ∀ b < a✝, (Ioo b a✝).Nonempty
a : α
ha : a ∈ t
b : α
hb : b ∈ t
hab : a < b
x✝ : b ≤ a✝
⊢ MeasurableSet (Ico a b)

Proof state:
case pos
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a✝ : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha✝ : ∀ b < a✝, (Ioo b a✝).Nonempty
a : α
ha : a ∈ t
b : α
hb : b ∈ t
hab : a < b
x✝ : b ≤ a✝
⊢ MeasurableSet (Ico a b)

Tactic:
exact .basic _ ⟨a, hts ha, b, hts hb, hab, mem_singleton _⟩

Result:
no goals

Proof state:
case h.e'_3
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha : a ∈ s
⊢ ⋃ l ∈ t, ⋃ (_ : l < a), Ico l a = Iio a

Tactic:
simp only [← Ici_inter_Iio, ← iUnion_inter, inter_eq_right, subset_def, mem_iUnion,
  mem_Ici, mem_Iio]

Result:
case h.e'_3
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha : a ∈ s
⊢ ∀ x < a, ∃ i, ∃ (_ : i ∈ t) (_ : i < a), i ≤ x

Proof state:
case pos
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha : ∀ b < a, (Ioo b a).Nonempty
⊢ MeasurableSet (Iio a)

Tactic:
convert_to MeasurableSet (⋃ (l ∈ t) (u ∈ t) (_ : l < u) (_ : u ≤ a), Ico l u)

Result:
case h.e'_3
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha : ∀ b < a, (Ioo b a).Nonempty
⊢ Iio a = ⋃ l ∈ t, ⋃ u ∈ t, ⋃ (_ : l < u), ⋃ (_ : u ≤ a), Ico l u

case pos
α : Type u_5
inst✝³ : TopologicalSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
hd : Dense s
hbot : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s
hIoo : ∀ (x y : α), x < y → Ioo x y = ∅ → y ∈ s
S : Set (Set α) := {S | ∃ l ∈ s, ∃ u ∈ s, l < u ∧ Ico l u = S}
this : MeasurableSpace α := MeasurableSpace.generateFrom S
a : α
t : Set α
hts : t ⊆ s
hc : t.Countable
htd : Dense t
htb : ∀ (x : α), IsBot x → x ∈ s → x ∈ t
ha : ∀ b < a, (Ioo b a).Nonempty
⊢ MeasurableSet (⋃ l ∈ t, ⋃ u ∈ t, ⋃ (_ : l < u), ⋃ (_ : u ≤ a), Ico l u)