-- Mathlib/MeasureTheory/Measure/Lebesgue/EqHaar.lean
theorem tendsto_addHaar_inter_smul_zero_of_density_zero (s : Set E) (x : E)
    (h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)) (t : Set E)
    (ht : MeasurableSet t) (h''t : μ t ≠ ∞) :
    Tendsto (fun r : ℝ => μ (s ∩ ({x} + r • t)) / μ ({x} + r • t)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)

Proof state:
case inr.intro.intro
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
n : ℕ
npos : 0 < n
hn : μ (t \ closedBall 0 ↑n) < ε / 2 * μ t
L : Tendsto (fun r => μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
⊢ ∀ᶠ (b : ℝ) in 𝓝[>] 0, μ (s ∩ ({x} + b • t)) / μ ({x} + b • t) < ε

Tactic:
filter_upwards [(tendsto_order.1 L).2 _ (ENNReal.half_pos εpos.ne'), self_mem_nhdsWithin]

Result:
case h
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
n : ℕ
npos : 0 < n
hn : μ (t \ closedBall 0 ↑n) < ε / 2 * μ t
L : Tendsto (fun r => μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
⊢ ∀ (a : ℝ),
    μ (s ∩ ({x} + a • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + a • t) < ε / 2 →
      a ∈ Ioi 0 → μ (s ∩ ({x} + a • t)) / μ ({x} + a • t) < ε

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
n : ℕ
npos : 0 < n
hn : μ (t \ closedBall 0 ↑n) < ε / 2 * μ t
L : Tendsto (fun r => μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
r : ℝ
hr : μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t) < ε / 2
rpos : 0 < r
I : μ (s ∩ ({x} + r • t)) ≤ μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) + μ ({x} + r • (t \ closedBall 0 ↑n))
⊢ μ (s ∩ ({x} + r • t)) / μ ({x} + r • t) ≤
    (μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) + μ ({x} + r • (t \ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t)

Tactic:
gcongr

Result:
no goals

Proof state:
case h
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
n : ℕ
npos : 0 < n
hn : μ (t \ closedBall 0 ↑n) < ε / 2 * μ t
L : Tendsto (fun r => μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
⊢ ∀ (a : ℝ),
    μ (s ∩ ({x} + a • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + a • t) < ε / 2 →
      a ∈ Ioi 0 → μ (s ∩ ({x} + a • t)) / μ ({x} + a • t) < ε

Tactic:
rintro r hr (rpos : 0 < r)

Result:
case h
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
n : ℕ
npos : 0 < n
hn : μ (t \ closedBall 0 ↑n) < ε / 2 * μ t
L : Tendsto (fun r => μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
r : ℝ
hr : μ (s ∩ ({x} + r • (t ∩ closedBall 0 ↑n))) / μ ({x} + r • t) < ε / 2
rpos : 0 < r
⊢ μ (s ∩ ({x} + r • t)) / μ ({x} + r • t) < ε

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
N : ∃ n, μ (t \ closedBall 0 ↑n) ≠ ⊤
⊢ Tendsto (fun n => μ (t \ closedBall 0 ↑n)) atTop (𝓝 (μ (⋂ n, t \ closedBall 0 ↑n)))

Tactic:
refine tendsto_measure_iInter_atTop
  (fun n ↦ (ht.diff measurableSet_closedBall).nullMeasurableSet) (fun m n hmn ↦ ?_) N

Result:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
N : ∃ n, μ (t \ closedBall 0 ↑n) ≠ ⊤
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
⊢ t \ closedBall 0 ↑n ≤ t \ closedBall 0 ↑m

Proof state:
case inl.h
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t = 0
r : ℝ
⊢ μ (s ∩ ({x} + r • t)) = 0

Tactic:
apply le_antisymm _ (zero_le _)

Result:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t = 0
r : ℝ
⊢ μ (s ∩ ({x} + r • t)) ≤ 0

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t ≠ 0
N : ∃ n, μ (t \ closedBall 0 ↑n) ≠ ⊤
m n : ℕ
hmn : m ≤ n
⊢ t \ closedBall 0 ↑n ≤ t \ closedBall 0 ↑m

Tactic:
exact diff_subset_diff Subset.rfl (closedBall_subset_closedBall (Nat.cast_le.2 hmn))

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t = 0
r : ℝ
H : μ (s ∩ ({x} + r • t)) = 0
⊢ μ (s ∩ ({x} + r • t)) / μ ({x} + r • t) < ε

Tactic:
rw [H]

Result:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
inst✝³ : MeasurableSpace E
inst✝² : BorelSpace E
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ E
μ : Measure E
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
s : Set E
x : E
h : Tendsto (fun r => μ (s ∩ closedBall x r) / μ (closedBall x r)) (𝓝[>] 0) (𝓝 0)
t : Set E
ht : MeasurableSet t
h''t : μ t ≠ ⊤
ε : ℝ≥0∞
εpos : 0 < ε
h't : μ t = 0
r : ℝ
H : μ (s ∩ ({x} + r • t)) = 0
⊢ 0 / μ ({x} + r • t) < ε