-- Mathlib/MeasureTheory/Measure/Lebesgue/Basic.lean
theorem ae_restrict_of_ae_restrict_inter_Ioo {μ : Measure ℝ} [NoAtoms μ] {s : Set ℝ} {p : ℝ → Prop}
    (h : ∀ a b, a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ x ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x) :
    ∀ᵐ x ∂μ.restrict s, p x

Proof state:
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∈ ⋃ i ∈ A, T i
⊢ ∃ p ∈ A, x ∈ T p

Tactic:
simpa only [mem_iUnion, exists_prop, SetCoe.exists, exists_and_right] using h'x

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict s, p x

Tactic:
apply ae_restrict_of_ae_restrict_of_subset this

Result:
case intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p), p x

Proof state:
case neg
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∉ ⋃ i, T i
⊢ x ∈ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p

Tactic:
exact Or.inl ⟨hx, h'x⟩

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
⊢ (∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s \ u), p x) ∧ ∀ i ∈ A, ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ T i), p x

Tactic:
constructor

Result:
case intro.intro.left
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s \ u), p x

case intro.intro.right
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
⊢ ∀ i ∈ A, ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ T i), p x

Proof state:
case pos.intro.intro.h
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p✝ : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p✝ x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∈ ⋃ i ∈ A, T i
p : ↑s × ↑s
pA : p ∈ A
xp : x ∈ T p
⊢ x ∈ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p

Tactic:
exact mem_biUnion pA ⟨hx, xp⟩

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.right.mk.mk.mk.inr
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
hab : a < b
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x

Tactic:
exact h a b as bs hab

Result:
no goals

Proof state:
case pos
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∈ ⋃ i, T i
⊢ x ∈ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p

Tactic:
rw [← hA] at h'x

Result:
case pos
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∈ ⋃ i ∈ A, T i
⊢ x ∈ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p

Proof state:
case intro.intro.right.mk.mk.mk
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x

Tactic:
rcases le_or_lt b a with (hba | hab)

Result:
case intro.intro.right.mk.mk.mk.inl
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
hba : b ≤ a
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x

case intro.intro.right.mk.mk.mk.inr
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
this : s ⊆ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p
a : ℝ
as : a ∈ s
b : ℝ
bs : b ∈ s
hab : a < b
⊢ ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x

Proof state:
case pos
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∈ ⋃ i ∈ A, T i
⊢ x ∈ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p

Tactic:
obtain ⟨p, pA, xp⟩ : ∃ p : ↥s × ↥s, p ∈ A ∧ x ∈ T p := by
  simpa only [mem_iUnion, exists_prop, SetCoe.exists, exists_and_right] using h'x

Result:
case pos.intro.intro
μ : Measure ℝ
inst✝ : NoAtoms μ
s : Set ℝ
p✝ : ℝ → Prop
h : ∀ (a b : ℝ), a ∈ s → b ∈ s → a < b → ∀ᵐ (x : ℝ) ∂μ.restrict (s ∩ Ioo a b), p✝ x
T : ↑s × ↑s → Set ℝ := fun p => Ioo ↑p.1 ↑p.2
u : Set ℝ := ⋃ i, T i
hfinite : (s \ u).Finite
A : Set (↑s × ↑s)
A_count : A.Countable
hA : ⋃ i ∈ A, T i = ⋃ i, T i
x : ℝ
hx : x ∈ s
h'x : x ∈ ⋃ i ∈ A, T i
p : ↑s × ↑s
pA : p ∈ A
xp : x ∈ T p
⊢ x ∈ s \ u ∪ ⋃ p ∈ A, s ∩ T p