-- Mathlib/Geometry/Manifold/MFDeriv/Basic.lean
theorem mdifferentiableOn_iff :
    MDifferentiableOn I I' f s ↔
      ContinuousOn f s ∧
        ∀ (x : M) (y : M'),
          DifferentiableOn 𝕜 (extChartAt I' y ∘ f ∘ (extChartAt I x).symm)
            ((extChartAt I x).target ∩
              (extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' y).source))

Proof state:
case mp
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
h : MDifferentiableOn I I' f s
x : M
y : M'
z : E
hz :
  (z ∈ range ↑I ∧ ↑I.symm z ∈ (chartAt H x).target) ∧
    ↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z) ∈ s ∧ f (↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z)) ∈ (chartAt H' y).source
w : M := ↑(extChartAt I x).symm z
this : w ∈ s
⊢ DifferentiableWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm)
    ((extChartAt I x).target ∩ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' y).source)) z

Tactic:
specialize h w this

Result:
case mp
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
x : M
y : M'
z : E
hz :
  (z ∈ range ↑I ∧ ↑I.symm z ∈ (chartAt H x).target) ∧
    ↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z) ∈ s ∧ f (↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z)) ∈ (chartAt H' y).source
w : M := ↑(extChartAt I x).symm z
this : w ∈ s
h : MDifferentiableWithinAt I I' f s w
⊢ DifferentiableWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm)
    ((extChartAt I x).target ∩ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' y).source)) z

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
x : M
y : M'
z : E
hz :
  (z ∈ range ↑I ∧ ↑I.symm z ∈ (chartAt H x).target) ∧
    ↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z) ∈ s ∧ f (↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z)) ∈ (chartAt H' y).source
w : M := ↑(extChartAt I x).symm z
this : w ∈ s
h : MDifferentiableWithinAt I I' f s w
⊢ w ∈ (chartAt H x).source

Tactic:
simp only [w, hz, mfld_simps]

Result:
no goals

Proof state:
case mpr.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
hcont : ContinuousOn f s
hdiff :
  ∀ (x : M) (y : M'),
    DifferentiableOn 𝕜 (↑(extChartAt I' y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm)
      ((extChartAt I x).target ∩ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' y).source))
x : M
hx : x ∈ s
⊢ DifferentiableWithinAtProp I I' (↑(chartAt H' (f x)) ∘ f ∘ ↑(chartAt H x).symm)
    ((chartAt H x).target ∩ ↑(chartAt H x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (chartAt H' (f x)).source)) (↑(chartAt H x) x)

Tactic:
dsimp [DifferentiableWithinAtProp]

Result:
case mpr.intro
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
hcont : ContinuousOn f s
hdiff :
  ∀ (x : M) (y : M'),
    DifferentiableOn 𝕜 (↑(extChartAt I' y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm)
      ((extChartAt I x).target ∩ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' y).source))
x : M
hx : x ∈ s
⊢ DifferentiableWithinAt 𝕜 (↑I' ∘ (↑(chartAt H' (f x)) ∘ f ∘ ↑(chartAt H x).symm) ∘ ↑I.symm)
    (↑I.symm ⁻¹' (chartAt H x).target ∩
        (↑I.symm ⁻¹' (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' s) ∩
          ↑I.symm ⁻¹' (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' (f ⁻¹' (chartAt H' (f x)).source))) ∩
      range ↑I)
    (↑I (↑(chartAt H x) x))

Proof state:
case h.e'_13
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
x : M
y : M'
z : E
hz :
  (z ∈ range ↑I ∧ ↑I.symm z ∈ (chartAt H x).target) ∧
    ↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z) ∈ s ∧ f (↑(chartAt H x).symm (↑I.symm z)) ∈ (chartAt H' y).source
w : M := ↑(extChartAt I x).symm z
this : w ∈ s
h : MDifferentiableWithinAt I I' f s w
w1 : w ∈ (chartAt H x).source
w2 : f w ∈ (chartAt H' y).source
⊢ z = ↑(extChartAt I x) w

Tactic:
simp only [w, hz, mfld_simps]

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁸ : TopologicalSpace M
inst✝⁷ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝⁴ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
s : Set M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
inst✝ : IsManifold I' 1 M'
hcont : ContinuousOn f s
hdiff :
  ∀ (x : M) (y : M'),
    DifferentiableOn 𝕜 (↑(extChartAt I' y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm)
      ((extChartAt I x).target ∩ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' y).source))
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ↑(extChartAt I x) x ∈ (extChartAt I x).target ∩ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' (s ∩ f ⁻¹' (extChartAt I' (f x)).source)

Tactic:
simp only [hx, mfld_simps]

Result:
no goals