-- Mathlib/Analysis/Convex/Side.lean
theorem wOppSide_self_iff {s : AffineSubspace R P} {x : P} : s.WOppSide x x ↔ x ∈ s

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x = a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ x ∈ s

Tactic:
rw [h₁]

Result:
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x = a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x -ᵥ p₁ = a • (x -ᵥ p₁ + (p₂ -ᵥ x))
⊢ x ∈ s

Tactic:
rw [add_comm, vsub_add_vsub_cancel, ← eq_vadd_iff_vsub_eq] at h₁

Result:
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x = a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ x ∈ s

Proof state:
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ s.WOppSide x x → x ∈ s

Tactic:
rintro ⟨p₁, hp₁, p₂, hp₂, h⟩

Result:
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
⊢ x ∈ s

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x = a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁
⊢ a • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ p₁ ∈ s

Tactic:
exact s.smul_vsub_vadd_mem a hp₂ hp₁ hp₁

Result:
no goals

Proof state:
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ s.WOppSide x x ↔ x ∈ s

Tactic:
constructor

Result:
case mp
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ s.WOppSide x x → x ∈ s

case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ x ∈ s → s.WOppSide x x

Proof state:
case mpr
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x : P
⊢ x ∈ s → s.WOppSide x x

Tactic:
exact fun h => ⟨x, h, x, h, SameRay.rfl⟩

Result:
no goals

Proof state:
case mp.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
⊢ x ∈ s

Tactic:
obtain ⟨a, -, -, -, -, h₁, -⟩ := h.exists_eq_smul_add

Result:
case mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝³ : LinearOrderedField R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ x)
a : R
h₁ : x -ᵥ p₁ = a • (x -ᵥ p₁ + (p₂ -ᵥ x))
⊢ x ∈ s