-- Mathlib/MeasureTheory/Function/UniformIntegrable.lean
theorem uniformIntegrable_of' [IsFiniteMeasure μ] (hp : 1 ≤ p) (hp' : p ≠ ∞)
    (hf : ∀ i, StronglyMeasurable (f i))
    (h : ∀ ε : ℝ, 0 < ε → ∃ C : ℝ≥0,
      ∀ i, eLpNorm ({ x | C ≤ ‖f i x‖₊ }.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε) :
    UniformIntegrable f p μ

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
⊢ eLpNorm ({x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i)) p μ + eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤
    ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹ + 1

Tactic:
have : ∀ᵐ x ∂μ, ‖{ x : α | ‖f i x‖₊ < C }.indicator (f i) x‖₊ ≤ C := by
  filter_upwards
  simp_rw [nnnorm_indicator_eq_indicator_nnnorm]
  exact Set.indicator_le fun x (hx : _ < _) => hx.le

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
this : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ‖{x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i) x‖₊ ≤ C
⊢ eLpNorm ({x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i)) p μ + eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤
    ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹ + 1

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
this : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ‖{x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i) x‖₊ ≤ C
⊢ μ univ ^ p.toReal⁻¹ * ENNReal.ofReal ((fun a => ↑a) C) ≤ ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹

Tactic:
simp_rw [NNReal.val_eq_coe, ENNReal.ofReal_coe_nnreal, mul_comm]

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
this : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ‖{x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i) x‖₊ ≤ C
⊢ ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹ ≤ ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹

Proof state:
case intro
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
⊢ ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm (f i) p μ ≤ ↑C

Tactic:
refine ⟨((C : ℝ≥0∞) * μ Set.univ ^ p.toReal⁻¹ + 1).toNNReal, fun i => ?_⟩

Result:
case intro
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
⊢ eLpNorm (f i) p μ ≤ ↑(↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹ + 1).toNNReal

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
this : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, ‖{x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i) x‖₊ ≤ C
⊢ ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹ ≤ ↑C * μ univ ^ p.toReal⁻¹

Tactic:
exact le_rfl

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
⊢ UniformIntegrable f p μ

Tactic:
refine ⟨fun i => (hf i).aestronglyMeasurable,
  unifIntegrable_of hp hp' (fun i => (hf i).aestronglyMeasurable) h, ?_⟩

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
⊢ ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm (f i) p μ ≤ ↑C

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
x : α
⊢ ‖f i x‖ ≤ ‖({x | ‖f i x‖₊ < C}.indicator (f i) + {x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) x‖

Tactic:
rw [Pi.add_apply, Set.indicator_apply]

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
x : α
⊢ ‖f i x‖ ≤ ‖(if x ∈ {x | ‖f i x‖₊ < C} then f i x else 0) + {x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i) x‖

Proof state:
case pos.h
α : Type u_1
β : Type u_2
ι : Type u_3
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : NormedAddCommGroup β
p : ℝ≥0∞
f : ι → α → β
inst✝ : IsFiniteMeasure μ
hp : 1 ≤ p
hp' : p ≠ ⊤
hf : ∀ (i : ι), StronglyMeasurable (f i)
h : ∀ (ε : ℝ), 0 < ε → ∃ C, ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal ε
C : ℝ≥0
hC : ∀ (i : ι), eLpNorm ({x | C ≤ ‖f i x‖₊}.indicator (f i)) p μ ≤ ENNReal.ofReal 1
i : ι
x : α
hx : x ∈ {x | ‖f i x‖₊ < C}
⊢ x ∉ {x | C ≤ ‖f i x‖₊}

Tactic:
simpa using hx

Result:
no goals