-- Mathlib/Geometry/Manifold/ContMDiff/Defs.lean
theorem contMDiffOn_iff_source_of_mem_maximalAtlas [IsManifold I n M]
    (he : e ∈ maximalAtlas I n M) (hs : s ⊆ e.source) :
    ContMDiffOn I I' n f s ↔
      ContMDiffOn 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ (e.extend I).symm) (e.extend I '' s)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) (↑(e.extend I) x) ↔
    ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s) (↑(e.extend I) x)

Tactic:
apply contMDiffWithinAt_congr_set

Result:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ↑(e.extend I).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I =ᶠ[𝓝 (↑(e.extend I) x)] ↑(e.extend I) '' s

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
⊢ ContMDiffOn I I' n f s ↔ ContMDiffOn 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s)

Tactic:
simp_rw [ContMDiffOn, Set.forall_mem_image]

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
⊢ (∀ x ∈ s, ContMDiffWithinAt I I' n f s x) ↔
    ∀ ⦃x : M⦄, x ∈ s → ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s) (↑(e.extend I) x)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ContMDiffWithinAt I I' n f s x ↔
    ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s) (↑(e.extend I) x)

Tactic:
rw [contMDiffWithinAt_iff_source_of_mem_maximalAtlas he (hs hx)]

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) (↑(e.extend I) x) ↔
    ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s) (↑(e.extend I) x)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
⊢ (∀ x ∈ s, ContMDiffWithinAt I I' n f s x) ↔
    ∀ ⦃x : M⦄, x ∈ s → ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s) (↑(e.extend I) x)

Tactic:
refine forall₂_congr fun x hx => ?_

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ContMDiffWithinAt I I' n f s x ↔
    ContMDiffWithinAt 𝓘(𝕜, E) I' n (f ∘ ↑(e.extend I).symm) (↑(e.extend I) '' s) (↑(e.extend I) x)

Proof state:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝¹¹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁷ : TopologicalSpace M
inst✝⁶ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝³ : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝² : TopologicalSpace M'
inst✝¹ : ChartedSpace H' M'
e : PartialHomeomorph M H
f : M → M'
s : Set M
n : WithTop ℕ∞
inst✝ : IsManifold I n M
he : e ∈ maximalAtlas I n M
hs : s ⊆ e.source
x : M
hx : x ∈ s
⊢ ↑(e.extend I).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I =ᶠ[𝓝 (↑(e.extend I) x)] ↑(e.extend I) '' s

Tactic:
simp_rw [e.extend_symm_preimage_inter_range_eventuallyEq hs (hs hx)]

Result:
no goals